Development of the recognition molecules for pre-miRNA based on the hydrogen bonding

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K14330
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 村瀬 裕貴 名古屋大学, 理学研究科, 特任助教 (10814486)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 新規RNA結合分子 / コンジュゲーション / 多機能化 / 縮合反応 / 蛍光ON型プローブ

Outline of Annual Research Achievements

RNAのとる多様な高次構造により、DNA結合分子と比べRNA結合分子の報告例は少なく、新規基盤分子の開発が強く望まれている。そのような状況下で本研究では、RNAヘアピンループ構造に選択的に結合する新規基盤分子の開発を目的としている。RNAへアピンループ構造内部は疎水環境が形成されていると予想され、ループ内のRNA塩基と水素結合形成が可能な新規RNA結合分子を設計した。前年度には、1,3ジアザフェノキサジン構造を有する基盤分子を決定することができ、nMスケールの解離定数でRNAヘアピン構造に結合する新規分子の開発に成功した。今年度は、まずこの分子のRNA構造選択性を調べた。実際のpre-miRNA構造を使用したin vitro実験の結果、本分子の結合性はヘアピンループ構造に最も強く、次いでバルジ構造に中程度、そして一本鎖RNAやフルマッチの二本鎖RNAにはほとんど結合しないことがわかった。また、この基盤分子の簡便な誘導体化のために、構造内にアミノ基を導入した分子を新たに合成し同様のRNA結合実験を行ったところ、新規分子は従来の基盤分子と同程度のRNA結合能を有することがわかった。さらに、縮合反応による他分子とのコンジュゲーションにより、標的配列への結合性を低下させることなく、選択性を大きく向上させることに成功した。今後は、このアミノ基型の新規分子を基盤として、様々な機能分子とのコンジュゲーションにより多様な機能付加が期待される。