2018 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of new function of chemically-modified cyclized nucleic acids
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16K08153
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鬼塚 和光 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (00707961)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 核酸 / 擬ロタキサン / 蛍光ON型プローブ / RNA切断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロタキサンやカテナンのような環状分子を中心とするインターロック型の分子構造体は、そのユニークな構造や性質のため、様々な研究が試みられている。本研究では独自に開発した化学修飾環状核酸を利用し、新しい機能創出を目指している。
本研究目的の一つである、核酸配列内部に環状構造（擬ロタキサン）を形成する技術を利用した翻訳制御機能に関して、これまでに擬ロタキサン形成オリゴDNA(prfODN)を用いて翻訳阻害効果を調査したが、試したprfODNに強い翻訳阻害効果は観測されなかった。さらに昨年度は、細胞内mRNAに対する擬ロタキサン構造形成を確認するため、擬ロタキサン構造体を構築したときに蛍光を発する新しいprfODNの開発に着手し、擬ロタキサン構造を形成した時に蛍光を発するプローブの開発に成功した。
本年度では、昨年度開発した蛍光ON型のprfODNの細胞内機能評価を実施した。試験管内では410 nmに強い蛍光が観測されたが、細胞内ではほとんどバックグラウンドと変わらないという結果になった。この原因として、プローブの蛍光波長に問題があると考え、長波長の蛍光（500 nm前後）で検出するための新しい蛍光ON型のクマリンアジドの合成に着手した。研究期間内には合成は完了しなかったが、このプローブを使えば細胞内での擬ロタキサン構造形成を可視化できるのではないかと考えている。
様々な化学修飾環状核酸を合成する中で、イミダゾール基を３つ化学修飾した環状様核酸でRNAの化学的切断機能を見出した。5時間で最大20%程度の切断ではあるが、今後さらに改良することで、標的RNAを化学的に切断可能な新しい人工核酸としての展開が期待できる。
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