2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Chemical Ligation Reaction of RNA for Chemical Synthesis of mRNA
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16K21091
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
木村 康明 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (80769977)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | RNA / DNA / ケミカルライゲーション / 核酸連結反応 / ホスホロチオエート / 核酸医薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、長鎖核酸の化学合成を可能にする核酸のケミカルライゲーション反応（化学的連結反応）の開発を目標とした。前年度までにホスホロチオエート末端を持つオリゴ鎖とアミノ基末端を持つオリゴ鎖の連結反応の開発に成功した。本反応ではホスホロチオエート基を活性化剤で処理しホスホロチオエステル基に変換し、それに対しもう一方の核酸鎖のアミノ基が求核攻撃をすることで、ホスホロアミデート結合で連結された核酸鎖を与える。今年度は本ライゲーション反応を利用して、ホタルルシフェラーゼに対するsiRNAをコードするベクターの化学合成を行った。このベクターを構成する６断片の核酸（ホスホロチオエート基とアミノ基を含有）を核酸合成機で合成し連結反応を行った。得られた連結体をデュアルルシフェラーゼアッセイで評価を行ったところ、想定する遺伝子発現抑制効果を観測することが出来た。本結果は、開発したライゲーション反応が生理活性を有する機能性核酸の合成に有用であることを示すものである。今後、連結反応の最適化を行い、より高効率な合成法を開発する予定である。
また、上記とは異なる新たな化学的連結反応の開発を行った。この反応はスルホンアミド基を有する核酸鎖とホスホロチオエート基末端を持つ核酸鎖との連結反応で、上記と同様にホスホロアミデート結合で連結された核酸鎖を与える。生成物の構造は上記と同じであるが、核酸鎖の活性化のステップを必要としないこと、およびアミノ基プロトン化による反応性の低下の問題を避けられることなどから、細胞内などの生体環境下での連結反応への応用に適している。反応検討の結果、in vitroにおいて良好な収率で連結体を与える条件を見出すことに成功した。今後は細胞内での連結反応による生理活性核酸の構築などに応用していく予定である。
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