2021 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of mechanisms of action of RNAi related nucleic acid drugs by imaging analyses
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20K05745
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
神谷 由紀子 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00527947)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | miRNA / siRNA / RISC / 可視化解析 / アンチセンス核酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
mRNAやノンコーディングRNAの機能を制御することが可能なsiRNAやアンチセンス核酸は、疾患に関連するタンパク質やRNAを阻害する核酸医薬として期待されている。申請者らはこれまでにRNA干渉の機構に着目し、非環状型の人工核酸Serinol Nucleic Acid (SNA)およびL-aTNAを用いて、活性の向上と副作用の抑制を実現するsiRNAや、人工塩基の導入よりmiRNA阻害活性の向上を達成したanti-miRNA oligonucleotide (AMO)の開発に成功してきた。本研究は、これまでに開発した非環状型人工核酸からなるsiRNAおよびAMOの活性発現機構を明らかにすることを目的としている。そのために、AMO-miRISCおよびsiRISC-mRNA複合体を検出する手法を開発し、細胞内可視化解析を実施することを目指している。
2021年度は、昨年度開発したmiRNAに対するアンチセンス核酸に基づき、miRNAとアンチセンス核酸の細胞内相互作用の可視化を試みた。miRNAの前駆体であるmiRNA/miRNA*に蛍光色素を導入したもの、アンチセンス核酸にも蛍光色素を導入したものを設計・合成し、細胞内観察を行った結果、相互作用を可視化することに成功した。また、昨年度に引き続き、siRISC-mRNA複合体の可視化解析のための実験条件を精査することで、検討すべき事項を洗い出すことができた。
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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
miRNAとアンチセンス核酸の細胞内相互作用の可視化のために、昨年度開発したmiRNAに対するアンチセンス核酸に基づいた設計を行った。miRNAの前駆体であるmiRNA/miRNA*に対する蛍光色素の導入、また、miRNAとmiRNA*のうち、蛍光色素が導入されたmiRNAがRISCに取り込まれる設計を確立した。また、アンチセンス核酸に対しては、miRNAの蛍光色素とFRETが観察されるような色素を最適な位置に導入したものを設計することに成功した。さらに、これらを用いて細胞内観察を行った結果、miRNAとアンチセンス核酸の相互作用に由来するFRETを可視化することに成功した。また、RISC-mRNA複合体の可視化に関しては、DNAタグを介した非特異相互作用が課題であることが分かった。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した手法を用いてmiRNAとアンチセンス核酸の相互作用の時空間解析を試みる。また、RISC-miRNA複合体の可視化に関しては、DNAタグの標的領域の非特異相互作用を抑制するための検討を行い、本複合体の高感度検出へとつなげる。
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| Causes of Carryover |
未だ収まらないコロナウイルス渦により、参加予定であった国際学会がオンライン開催へ切り替わったことや、必要な試薬や消耗品等の納期遅れのため未使用額が生じた。
次年度は、消耗品の切り替えや早期購入により経費を計画的に使用していく予定である。
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