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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオシドを搭載した細胞標的化機能性一本鎖核酸の創出

Research Project

Project/Area Number 23249008
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

松田 彰  北海道大学, 薬学研究科(研究院), その他 (90157313)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords核酸医薬 / 組織標的化 / PSMA / オリゴヌクレオチド / ヌクレアーゼ抵抗性 / SPAAC / DNMT1 / stat3
Outline of Annual Research Achievements

核酸医薬は組織選択性を持たないので何らかの組織標的化をしなければならない。今年度は、前立腺がんやがん新生血管に高発現しているPSMAを標的とするウレア型ジペプチド阻害剤(以下PSMAリガンド)を、1)エピジェネティクスで重要なCpG配列のメチル化酵素DNMT1をトラップできる5-formylCpGを含むデコイ核酸と、2)Stat 3に対するsiRNAに結合し、それらを用いてin vitro実験を行った。1)両末端にアセチレンを持ち、5-formylCpGを含むヘアピン型オリゴヌクレオチド(ODN)とtris(azidoethyl)amineをCuAAC反応で環化し(J. Org. Chem. 2013, 15, 694)ダンベル型ODN(1)とした。これに末端に歪んだアセチレン分子(DBCO)を持つPSMAリガンドをSPAAC反応で結合し標的型ODN(2)を合成した。HeLa細胞(PSMA非発現細胞)に対して1, 5-formylCpGを含む二本鎖DNA(3)、または、5-methylCpGを含む二本鎖DNA (4)を作用させ、それらのIC50値を求めると、41, 66, 245 nMであった。一方、PSMA標的化した2をLNCaP前立腺がん細胞(PSMA発現)とPC-3前立腺がん細胞(PSMA非発現)に作用させると100 nMでLNCaP細胞増殖を90%抑制したが、PC-3細胞では30%しか抑制しなかった。2)ブラントエンド型の19量体siRNAのセンス鎖3’末端にリンカーを介して先と同じPSMAリガンドをSPAAC反応で結合した。このsiRNAもPSMAを発現しているLNCaP細胞の増殖を効率よく抑制したが、非発現のPC-3細胞の増殖はあまり抑制しなかった。この差は、細胞増殖抑制効果よりもRTPCRによるStat3 mRNAの発現抑制で見る方が顕著であった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Transcription of 4’-thioDNA templates to natural RNA in vitro and in mammalian cells.2015

    • Author(s)
      Maruyama, H.; Furukawa, K.; Kamiya, H.; Minakawa, N.; Matsuda, A.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 51 Pages: 7887-7890

    • DOI

      10.1039/c4cc08862j

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The systemic administration of an anti-miRNA oligonucleotide encapsulated pH-sensitive liposome results in reduced level of hepatic microRNA-122 in mice.2014

    • Author(s)
      Hatakeyama, H.; Murata, M.; Sato, Y.; Takahashi, M.; Minakawa, N.; Matsuda, A.; Harashima, H.
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 173 Pages: 43-50

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2013.10.023

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An intracellular buildup reaction of active siRNA species from short RNA fragments.2014

    • Author(s)
      Maruyama, H.; Nakashima, Y.; Shuto, S.; Matsuda, A.; Itoh, Y.; Abe, H.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 50 Pages: 1284-1287

    • DOI

      10.1039/c3cc47529h

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] First synthesis of fully-modified 4’-selenoRNA and 2’-OMe-4’-selenoRNA based on the mechanistic considerations of an unexpected strand-break.2014

    • Author(s)
      Tarashima, N.; Hayashi, K.; Terasaki, M.; Taniike, H.; Inagaki, Y.; Hirose, K.; Furukawa, K.; Matsuda, A.; Minakawa, N.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 16 Pages: 4710-4713

    • DOI

      10.1021/ol502077h

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chemistry, properties, and in vitro and in vivo applications of 2’-O-methoxyethyl-4’-thioRNA, a novel hybrid type of chemically-modified RNA.2014

    • Author(s)
      Saito, Y.; Hashimoto, Y.; Arai, M.; Tarashima, N.; Miyazawa, T.; Miki, K.; Takahashi, M.; Furukawa, K. Yamazaki, N.; Matsuda, A. Ishida, T.; Minakawa, N.
    • Journal Title

      ChemBioChem.

      Volume: 15 Pages: 2535-2540

    • DOI

      10.1002/cbic.201402398

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Selective transcription of an unnatural naphthyridine:imidazopyrimidine base pair containing four hydrogen bonds by using T7 RNA polymerase.2014

    • Author(s)
      Nomura, Y.; Kashiwagi, S.; Sato, K.; Matsuda, A.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed. Engl.

      Volume: 53 Pages: 12844-12848

    • DOI

      10.1002/anie.201406402

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 四本の水素結合対を持つ塩基対の酵素的取込みー第三の塩基対創出を目指してー2015

    • Author(s)
      松田 彰
    • Organizer
      日本薬学会第135年会、一般シンポジウム「アカデミア創薬に向けた核酸化学の新たな取り組み」
    • Place of Presentation
      神戸学院大学・兵庫
    • Year and Date
      2015-03-28
  • [Presentation] 核酸医薬の組織標的化2015

    • Author(s)
      松田 彰
    • Organizer
      抗体医薬・核酸医薬開発コンソーシアムシンポジウム(医薬基盤研)
    • Place of Presentation
      コクヨホール・東京
    • Year and Date
      2015-01-30
    • Invited
  • [Presentation] 核酸医薬の組織標的化2014

    • Author(s)
      松田 彰
    • Organizer
      アンチセンスDNA/RNA研究会・特別シンポジウム「核酸医薬の過去・現在・未来」
    • Place of Presentation
      東京ガーデンパレス・東京
    • Year and Date
      2014-09-07
    • Invited
  • [Presentation] バイオ創薬のススメ2014

    • Author(s)
      松田 彰
    • Organizer
      理研シンポジウム、第9回有機合成化学のフロンティア
    • Place of Presentation
      理化学研究所、埼玉
    • Year and Date
      2014-06-27
    • Invited
  • [Book] Curr. Protoc. Nuceic Acid Chem.2014

    • Author(s)
      Minakawa, N.; Matsuda, A.
    • Total Pages
      15
    • Publisher
      Wiley
  • [Book] Chemical Biology of Nucleic Acids, RNA Technologies,2014

    • Author(s)
      Minakawa, N.; Matsuda, A.
    • Total Pages
      599
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2016-06-01  

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