Complex formation between RNA cleaving-enzyme and antisense and its application to regulation of long non-coding RNAs.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03372
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Yasuo Komatsu 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究部門長 (30271670)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 周東 智 北海道大学, 薬学研究院, 名誉教授 (70241346) ; 平野 悠 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70415735)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アンチセンス / RNA / オリゴヌクレオチド / クロスリンク / miRNA

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to develop a novel type of antisense oligonucleotide (ASO) that has a RNaseH-binding domain proximal to the single stranded antisense region and act catalytically work in cells. First, we analyzed the intracellular dynamics of an ASO having a cross-linked double strand (CLD) and found that the CLD is stable within cells for an extended period and has potential to control the intracellular distribution of the ASO. Subsequently, to improve the stability of the CLD within cells, we synthesized a new type of pCLD that has rigid cyclopropane rings at the cross-linked sites. It was confirmed that the pCLD-connected ASOs could show high nuclease resistance and inhibit miRNA function.

Free Research Field

核酸化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ASOなどの核酸医薬が近年相次いで上市され、今後もこの傾向が続くと考えられる。本研究では、独自の核酸2本鎖安定化技術を利用してCLDを接続したASO開発し、CLDが細胞内におけるASOの安定化と細胞内分布の制御に有効であることを確認した。また、シクロプロパン構造を導入した新たな2本鎖構造を開発し、長期間細胞内で安定であることを確認した。これらの成果は低濃度のASO条件下でも持続的に細胞内で作用し得る新たな核酸医薬の提供につながり、今後、siRNAとASOの欠点を補間する技術に成り得ると考える