Design and synthesis of nucleosides to develop antiviral agents and oligonucleotide therapeutics

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06459
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Tohoku Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: Yoshimura Yuichi 東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (00230813)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 南川 典昭 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (40209820)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 核酸医薬 / ヌクレオシド / ヌクレオチド / 4'-チオヌクレオシド / ヌクレアーゼ抵抗性

Outline of Final Research Achievements

Two novel nucleoside derivatives were designed, both of which can be applied to the development of antiviral drugs and nucleic acid therapeutics. These derivatives involve modifications at the 4’ position of the nucleoside sugar moiety of a 4’-thionucleoside as well as a dideoxynucleoside. Although the antiviral activity evaluation of the obtained nucleoside derivatives remains inconclusive, in terms of application to nucleic acid therapeutics, the properties of 4’-thio LNA/BNA-type oligonucleotides synthesized from the above mentioned 4’-thionucleosides were analyzed and evaluated. As a result, the introduction of the newly synthesized nucleosides stabilized the double-stranded formation of oligonucleotides and demonstrated resistance to degradation by nucleases.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新規抗ウィルス薬の開発は現在の創薬研究において高い緊急性を要するものとなっている。加えて、核酸医薬の実用化に向けた修飾ヌクレオチドの開発についても同様に高いニーズが存在する。これらの問題に対する取り組みとしては、構造的新規性を有するヌクレオシド誘導体の合成と評価を伴った基礎的取組が必要不可欠である。本研究では、抗ウィルス薬の開発と核酸医薬に適応可能なヌクレオチドユニットの創製を同時に行える戦略を取り、新たなヌクレオシド誘導体の合成を達成した。得られた誘導体を組み込んだオリゴヌクレオチドは期待通り、高い二重鎖安定性とヌクレアーゼ抵抗性を示し、新たな核酸医薬開発に道を開くものである。