2020 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の開発という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、オリゴ核酸の効果的な末端化学修飾法の達成に成功した。その機能性補助核酸とアンチジーン核酸の2本鎖DNAを細胞に作用させる事により、そのまま細胞内に入っていく事を明らかにした。2本鎖DNAを用いた細胞内導入可能な性質の付与の報告は始めての例である。以上のように、細胞膜通過能、核膜通過能を有し、効率的にアンチジーン核酸を核内に導入可能な機能性補助核酸開発の予備的な知見が得られた。
さらにこれまで標的にできなかった2本鎖DNAの配列を、データベースを用いて明らかにし、申請者の人工核酸を用いる事により、天然のアンチジーン核酸よりも安定な3本鎖DNAを形成できる事を明らかにした。数種類明らかにしているが、その一部の標的遺伝子配列において実際に転写阻害活性であるアンチジーン効果を確認しており、新規標的配列の探索に成功した。
これまでの成果をさらに発展させて、新たに分子設計したプリン骨格を有する人工核酸より、５メチルCG塩基対認識可能な予備的な知見が得られた。さらにPNA骨格を有する人工核酸も効率的にPNAオリゴマーに導入することに成功した。
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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。さらに、化学合成した化合物より得られた結果をさらに発展させて、予想外に目的を達成可能な新規誘導体を見いだしているため、総合的に本研究課題は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題では、目的を達成するため順調に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、新たに新規人工核酸により本研究で達成する一つの目的である、塩基対認識を可能としているため、このまま進めることで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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