2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of artificial nucleoside analogues for the duplex DNA recognition, and antigene oligonucleotides
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19H03351
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
谷口 陽祐 九州大学, 薬学研究院, 准教授 (00452714)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 3本鎖DNA / アンチジーン核酸 / 人工核酸 / 核内移行 / エピジェネティック制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではこれまで申請者が検討を行ってきた内容である、3本鎖DNA形成可能な独自の人工核酸を開発による天然の核酸では相互作用できない2本鎖DNA中のCG塩基対の特異的な認識、さらには培養細胞内の特定の遺伝子の発現抑制法の技術をさらに発展させる。そこで、これまでに検討されていない2本鎖DNA領域を標的とした新規遺伝子発現制御法の構築を目指して、人工核酸を核内に送達する技術として機能性補助核酸であるガード核酸の創製を行う。さらに、遺伝子発現のエピジェネティック制御に関与しているCpGアイランドを標的とした新規アンチジーン核酸の構築法の確立へと展開する。
本年度は化学修飾を施した機能性補助核酸の創製について、申請者が独自に提案しているガード核酸の概念の構築を行った。ガード核酸には、、核内酵素であるUDGの基質の2’-デオキシウリジン（dU）を組み込んでいる。その為、ガード核酸中のdUの位置や数を様々に変更したものを合成しUDGとの相互作用の検討および核局在性などの機能検討を行い、設計したガード核酸が核内でアンチジーン核酸を放出する事を見いだした。さらに、1本鎖DNA状態で細胞に導入するよりも2本鎖の状態で導入した方がアンチジーン効果が強く出ることを明らかにした。また、新規に5メチルCG塩基対認識人工核酸ユニットの分子設計を行い化学合成に成功した。オリゴヌクレオチドに導入後、3本鎖DNA形成能をゲルシフトアッセイにより詳細を検討したが、目的の５メチルCG塩基対認識には至らなかったため、更に、構造の最適化を行った化合物の合成を行った。CpGアイランドの認識を目指した新規ユニットの構築として、リン酸結合のアニオン反発を回避可能なPNA骨格を有する人工核酸の設計と化学合成にも成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた分子の設計と化学合成が計画通りに進んでいるため、概ね順調に進展している。一部、予想外の結果が得られているが、その結果を基にした新規核酸誘導体の設計と化学合成まで終了しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題では、ほぼ計画通りに進んでいるため、今後の研究も計画通りに実行する。また、一部、予想外の結果が得られているが、現在、新規分子などの化学合成も順調に進んでいるため、3本鎖DNA形成を基軸としたアンチジーン核酸創成の基盤となる研究成果が得られると期待される。
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