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2013 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝子機能を特異的に制御する新規機能性ポリアミドの開発

Research Project

Project/Area Number 24310155
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

板東 俊和  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20345284)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
KeywordsPy-Imポリアミド / 特定遺伝子制御 / DNA塩基配列認識
Research Abstract

特定遺伝子発現の化学的な機能分子による制御法の実現に向けて、申請者はDNAの遺伝子配列中の1塩基対の変異体の差異を認識する能力を持つ機能性ピロール(Py)-イミダゾール(Im)ポリアミドの研究開発を進めている。将来的に、培養細胞内の特定遺伝子の発現を機能性Py-Imポリアミドの配列特異性によって制御可能であることを証明し、遺伝子発現制御分子としての有用性を示していく。2013年度も島津製Fmoc固相合成機を活用し、合成条件を工夫、改善しながら、標的塩基配列に対応する機能性Py-Imポリアミドを合成、機能評価を進めた。その結果を以下に示す。
(1)SAHA (suberoylanilide hydroxamic acid)をPy-Imポリアミドに連結させた誘導体によって、ヒト皮膚線維芽細胞(HDF)中の様々な遺伝子を特異的に活性化した。(2)ヒトテロメア配列を標的とする蛍光性タンデム型Py-Imポリアミドの合成、機能評価を行なった。(3)システインークロロアセチル基との間の反応を利用した環状Py-Imポリアミド二量体を合成した。(4)アルキル化能を有するPy-Imポリアミドについて、Kras遺伝子配列の1塩基の変異型を認識可能であることを報告した。
Fmoc固相合成技術を基盤とする本研究の進展により、培養細胞中の特定遺伝子群に対して特異的に作用する機能性Py-Imポリアミドが開発できると考える。現在、SAHA以外のエピジェネチックスを制御する可能性のある機能性Py-Imポリアミドの新規合成を進めており、得られる知見、実験結果をまとめ、論文として投稿する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

論文として報告する作業が遅れている研究もあるが、全体として研究の核となる研究知見は見出されており、機能性Py-Imポリアミドの研究を広く展開することができた。二年目の研究実績として、概ね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

CAG繰り返し配列を標的とするPy-Imポリアミドの合成、機能評価の結果を論文として報告する。
加えて、次世代シークエンサーを用いたDNA塩基配列認識能評価の結果得られている知見、実験結果も論文としてまとめていく。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Sequence-Specific DNA Recognition by Dimerized Cysteine Cyclic Pyrrole-Imidazole Polyamides2014

    • Author(s)
      Yamamoto, M.; Bando, T.; Morinaga, N.; Kawamoto, Y.; Hashiya, K.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 20 Pages: 752-759

    • DOI

      10.1002/chem.201302482

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sequence-specific DNA Alkylation Targeting for Kras Codon 13 Mutation by Pyrrole-Imidazole Polyamide Seco-CBI Conjugates2014

    • Author(s)
      Taylor, R. D.; Asamitsu, S.;Takenaka, T.; Yamamoto, M.; Hashiya, K.; Kawamoto, Y.; Bando, T.;Nagase, H.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 20 Pages: 1310-1317

    • DOI

      10.1002/chem.201303295

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct DNA-based epigenetic switches trigger transcriptional activation of silent genes in human dermal fibroblasts2014

    • Author(s)
      Pandian, G. N.; Taniguchi, J.;Junetha, S.; Sato, S.; Han, L.; Saha, A.; Anandhkumar, C.; Bando, T.; Nagase, H.; Thangavel, V.; Taylor, R. D.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 4 Pages: 3843

    • DOI

      10.1038/srep03843

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sequence-specific Electron Injection into DNA from an Intermolecular Electron Donor2013

    • Author(s)
      Morinaga, H.; Takenaka, T.; Hashiya, F.; Kizaki, S.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 41 Pages: 4724-4728

    • DOI

      10.1093/nar/gkt123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Biological Evaluation of a Targeted DNA-Binding Transcriptional Activator with HDAC8 Inhibitory Activity2013

    • Author(s)
      Saha, A.; Pandian, G. N.; Sato, S.; Taniguchi, J.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 21 Pages: 4201-4209

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2013.05.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Single Pyrrole Replacement with β-Alanine on DNA Binding Affinity and Sequence Specificity of Hairpin Pyrrole/Imidazole Polyamides Targeting 5´-GCGC-3´2013

    • Author(s)
      Han, Y-W.; Kashiwazaki, G.;Morinaga, H.; Matsumoto, T.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 21 Pages: 5436-5441

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2013.06.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Synthetic Small Molecule Enforces Targeted Transcriptional Activation of Germ Cell Genes in a Human Somatic Cell2013

    • Author(s)
      Han, L.; Pandian, G. N.; Junetha, S.;Sato, S.; Anandhkumar, C.; Taniguchi, J.; Saha, A.; Bando, T.; Nagase, H.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 52 Pages: 13410-13413

    • DOI

      10.1002/anie.201306766

  • [Journal Article] Development of a New Method for Synthesis of Tandem Hairpin Pyrrole-Imidazole Polyamide Probes Targeting Human Telomeres2013

    • Author(s)
      Kawamoto, Y.; Bando, T.; Kamada, F.; Li, Y.; Hashiya, K.; Maeshima, K.; Sugiyama, H.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 135 Pages: 16468-16477

    • DOI

      10.1021/ja406737n

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNA塩基配列特異性を有する機能性Py-Imポリアミドの開発2013

    • Author(s)
      板東俊和
    • Organizer
      第23回アンチセンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      20131128-20131129
  • [Remarks] 京都大学大学院理学研究科 化学専攻 生物化学分科

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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