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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of artificial nucleoside analogues for the duplex DNA recognition, and antigene oligonucleotides

Research Project

Project/Area Number 19H03351
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

谷口 陽祐  九州大学, 薬学研究院, 准教授 (00452714)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords3本鎖DNA / アンチジーン / 人工核酸 / 核内移行 / エピジェネティック制御
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ことを目的としている。
本年度は、合成に成功しているマルチコンジュゲート可能なユニットをガード核酸であるオリゴヌクレオチドに導入し、種々の機能性分子のマルチコンジュゲートに成功した。これらを培養細胞に作用させて蛍光顕微鏡で観察することで、一部の機能分子で修飾したオリゴヌクレオチドが細胞内に侵入することを明らかにした。
CpGアイランド結合分子の創製では、標的2本鎖DNAとの融解温度測定を行うことにより、CpG領域を含む2本鎖DNAに相互作用している結果を得ることに成功した。
プリン環を基本骨格として分子設計した新規人工核酸、グアニジノエチル-デオキシネブラリン構造を有する誘導体により非常に安定に5mCG塩基対とCG塩基対を認識することに成功した。この人工核酸を含む3本鎖形成オリゴヌクレオチドを用いて、5mCG塩基対認識による脱メチル化酵素活性阻害と培養細胞を用いた遺伝子発現阻害能を新規に明らかにすることに成功した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Detection and Structural Analysis of Pyrimidine-Derivatived Radicals Generated on DNA using a Profluorescent Nitroxide Probe2022

    • Author(s)
      Yamauchi K., Matsuoka Y., Takahashi M., Yoshihiro N., Taniguchi Y., Kawai K., Bamba T. and Yamada K.
    • Journal Title

      ChemComm

      Volume: 58 Pages: 56-59

    • DOI

      10.1039/D1CC04998D

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Artificial Nucleoside Analogues for the Recognition and Detection of Damaged Nucleoside in DNA2022

    • Author(s)
      Taniguchi Y.
    • Journal Title

      J. Syn. Org. Chem

      Volume: 80 Pages: 46-54

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.80.46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple-turnover single nucleotide primer extension reactions to detect of 8-oxo-2'-deoxyguanosine2022

    • Author(s)
      Kikukawa Y., Kawazoe R., Miyahara R., Sakurada T., Nagata Y., Sasaki S. andTaniguchi Y.
    • Journal Title

      ChemComm

      Volume: 58 Pages: 5399-5402

    • DOI

      10.1039/d2cc01372j

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of the Functionality Transfer Oligonucleotide for the Site-Selective Modification of RNA with a Divers Molecule2022

    • Author(s)
      Togo N., Murase H., Lee J., Taniguchi Y. and Sasaki S.
    • Journal Title

      Chem. Pharm. Bull.

      Volume: 70 Pages: 498-504

    • DOI

      10.1248/cpb.c22-00288

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Implications of N7-hydrogen and C8-keto on the base pairing, mutagenic potential and repair of 8-oxo-2'-deoxy-adenosine:Investigation by nucleotide analogues2022

    • Author(s)
      Wu J., Zhang M., Song L., Tan Y., Taniguchi Y., Hipolito C. J., Zhang Y. and Yin Y.
    • Journal Title

      Bioorg. Chem.

      Volume: 127 Pages: 106029

    • DOI

      10.1016/j.bioorg.2022.106029

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Selective Unnatural Base Pairing and Recognition of 2-Hydroxy-2'-deoxyadenosine in DNA by Pseudo-dC Derivatives2022

    • Author(s)
      Miyahara R. and Taniguchi Y.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 144 Pages: 16150-16156

    • DOI

      10.1021/jacs.2c07000

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recognition of 5-Methyl-CG and CG Base Pairs in Duplex DNA with High Stability using Antiparallel-type Triplex-forming Oligonucleotides with 2-Guanidinoethyl-2'-deoxy-nebularine2022

    • Author(s)
      Notomi R., Sasaki S. and Taniguchi Y.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 50 Pages: 12071-12081

    • DOI

      10.1093/nar/gkac1110

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 酸化損傷塩基を指標とした遺伝子診断に向けた人工核酸の開発2023

    • Author(s)
      宮原涼, 谷口 陽祐
    • Organizer
      第39回メディシナルケミストリー
  • [Presentation] DNAメチル化領域に三本鎖DNAを形成可能にする人工核酸の開発2023

    • Author(s)
      納富亮大朗, 佐々木茂貴, 谷口陽祐
    • Organizer
      第39回メディシナルケミストリー
  • [Presentation] 三本鎖DNA形成配列の拡張を可能とする合成を簡略化した新規人工核酸の開発2023

    • Author(s)
      納富 亮大朗、佐々木 茂貴、谷口 陽祐
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
  • [Presentation] 酸化損傷塩基2-ヒドロキシアデニンを選択的に認識する人工核酸の開発2023

    • Author(s)
      宮原 涼、谷口 陽祐
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
  • [Presentation] 部位特異的化学修飾法を基盤としたRNAの分子修飾とラベル化2023

    • Author(s)
      村瀬 裕貴、都甲 典弘、李 政洙、谷口 陽祐、佐々木 茂貴
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
  • [Presentation] RNA糖部2'-OHアセチル化のためのアミノピリジン結合プリン塩基の合成2023

    • Author(s)
      李 政洙、村瀬 裕貴、古賀 真優子、田崎 史夏、大家 千佳、高倉 未遥、本郷 克、谷口 陽祐、佐々木 茂貴
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
  • [Presentation] 遺伝子を制御するメチル化DNAに対して三本鎖DNAを形成可能にする人工核酸の開発とその応用研究2023

    • Author(s)
      納富 亮大朗、佐々木 茂貴、谷口 陽祐
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Invited
  • [Presentation] DNA中の酸化損傷塩基2-オキソアデニンを認識、検出する人工ヌクレオチドの開発2022

    • Author(s)
      宮原涼、谷口陽祐
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
  • [Presentation] 遺伝子発現制御に関与するメチル化シトシンを含む二本鎖DNAに対して三本鎖DNA形成を可能にする人工核酸の開発2022

    • Author(s)
      納富亮大朗、王磊、佐々木茂貴、谷口陽祐
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
  • [Presentation] DNA配列中の8-oxo-dG認識選択性の向上を目指した新規人工核酸の開発2022

    • Author(s)
      川添亮治、宮原涼、佐々木茂貴、谷口陽祐
    • Organizer
      第59回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] フォトクリック反応基を有する新規核酸ユニット分子の創製2022

    • Author(s)
      米澤尚鴻、谷口陽祐
    • Organizer
      第59回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] TA塩基対を含む2本鎖DNAに対し3本鎖DNAを形成可能なプリンヌクレオシド誘導体の開発2022

    • Author(s)
      伊藤聖紘、納富亮大朗、王磊、佐々木茂貴、谷口陽祐
    • Organizer
      第59回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] 遺伝子発現を調節するメチル化DNA配列に対して三本鎖DNAを形成可能にする人工核酸の開発2022

    • Author(s)
      納富亮大朗、王磊、佐々木茂貴、谷口陽祐
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第7回年会
  • [Presentation] 天然及び人工核酸の部位特異的化学修飾とその応用2022

    • Author(s)
      村瀬裕貴、都甲典弘、李政洙、谷口陽祐、佐々木茂貴
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第7回年会
  • [Presentation] 酸化損傷塩基2-オキソアデニンを特異的に認識しシーケンシングを目指した新規人工核酸の開発2022

    • Author(s)
      宮原涼、谷口陽祐
    • Organizer
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] Development of artificial nucleic acids that enable to form triplex DNA for DNA sequences containing 5mCG base pair2022

    • Author(s)
      Ryotaro Notomi,Shigeki Sasaki and Yosuke Taniguchi
    • Organizer
      ISNAC2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simple and Efficient Method for Site-selective Internal Tritium Labeling of Chemically Modified Oligonucleotides2022

    • Author(s)
      Hirotaka Murase, Jeongsu Lee, Yosuke Taniguchi andShigeki Sasaki
    • Organizer
      ISNAC2022
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 核酸医薬・mRNA医薬の製造分析の基礎と基盤技術開発2023

    • Author(s)
      谷口陽祐 他(監 修:小比賀 聡・井上 貴雄)
    • Total Pages
      290
    • Publisher
      (株)シーエムシー・リサーチ
    • ISBN
      978-4-910581-34-7
  • [Remarks] 先端的核酸創成化学分野

    • URL

      https://bioorg.phar.kyushu-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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