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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ構造化と鋳型反応に基づくRNAの医薬機能創発

Research Project

Project/Area Number 25282240
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

阿部 洋  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80415067)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
KeywordsRNA / 化学反応 / RNA干渉
Outline of Annual Research Achievements

短鎖RNA断片を細胞内に導入して細胞内でビルドアップ的に活性型siRNAを構築できる技術を開発する。これは、我々がこれまで開発してきた細胞内での核酸鋳型反応を応用することで可能になる。ビルドアップ戦略により、高分子RNA医薬の問題である細胞膜透過性の低さや免疫系の非特異的活性化を克服することを目指す。本年度は、ビルドアップ型siRNAの最適化を検討した。21塩基対の2本鎖RNA (siRNA)の分断位置を5塩基目で切断したRNAを作成した。これが細胞内で活性化されライゲーション反応を起こし、活性型siRNAに変化されることで、RNA干渉効果を示すと予想した。調整した連結型2本鎖RNAを、細胞内で評価したところ、十分なRNA干渉効果が確認された。一方、ビルドアップ型RNAを導入した場合、極めて弱いRNA干渉効果しか示されなかった。これは検討の結果、相補領域が4塩基であるため、2本鎖形成能が低下し、ライゲーション効率が低下したと思われる。一方、ビルドアップ型RNAを高濃度で導入しても免疫応答は極めて低い結果となった。このことは、2本鎖RNAが断片化されることで、免疫応答を回避できることを示している。RNA干渉効果をより高めるためには、細胞内での反応効率を上げる必要がある。一つは、相補鎖領域5塩基以上のものを設計する必要がある。さらに、化学反応性を上げることで連結収率を高めることができると考えられる。これらの改定を新しいプローブに組み込むことで、より実用性の高い方法論になると期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

断片化RNAの作成により、免疫応答の低減効果が示された。このことは、今回の研究戦略を進めるにあたって有用な知見である。

Strategy for Future Research Activity

RNAを断片化することで、免疫応答が低減できることが示された。しかしながら、断片化したRNAを効率よく再連結することが、現段階では難しい。新しい化学反応を開発し、連結反応を効率化する必要がある。

Causes of Carryover

2015年3月に、北海道大学から名古屋大学へ移動した。名古屋大学での立ち上げのために、基金を繰り越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究室の立ち上げに必要な消耗品、装置の購入に使用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Suzuki-Miyaura Coupling of a Tertiary Iodocyclopropane with Wide Boronic Acid Substrate Scope: Coupling Reaction Outcome Depends on Radical Species Stability2015

    • Author(s)
      Yotsuji, Keisuke; Hoshiya, Naoyuki; Kobayashi, Takaaki; Fukuda, Hayato; Abe, Hiroshi; Arisawa, Mitsuhiro; Shuto, Satoshi
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 357 Pages: 1022-1028

    • DOI

      10.1002/adsc.201401000

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phosphorylated 5-ethynyl-2'-deoxyuridine for advanced DNA labeling2015

    • Author(s)
      1.Seo, Siyoong; Onizuka, Kazumitsu; Nishioka, Chieko; Takahashi, Eiki; Tsuneda, Satoshi; Abe, Hiroshi; Ito, Yoshihiro
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 13 Pages: 4589-4595

    • DOI

      10.1039/C5OB00199D

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automatic Pseudorotaxane Formation Targeting on Nucleic Acids Using a Pair of Reactive Oligodeox-ynucleotides2014

    • Author(s)
      Kazumitsu Onizuka*, Fumi Nagatsugi, Yoshihiro Ito, Hiroshi Abe
    • Journal Title

      ournal of the American Chemical Society

      Volume: 136 Pages: 7201–7204

    • DOI

      10.1021/ja5018283

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 3’,4’-difluoro-3’-deoxyribonucleosides and its evaluation of the biological activities: Discovery of a novel type of anti-HCV agent 3’,4’-difluorocordycepin2014

    • Author(s)
      Hisashi Shimada, Kazuhiro Haraguchi, Kumi Hotta, Tomoko Miyaike, Yasuyuki Kitagawa, Hiromichi Tanaka, Ryutaro Kaneda, Hiroshi Abe, Satoshi Shuto, Kyoko Mori, Youki Ueda, Nobuyuki Kato, Robert Snoeck, Graciela Andrei, an Balzarini
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 22 Pages: 6174-6182

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2014.08.024

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 標的を触媒として利用する遺伝子検出のための化学反応プローブの開発2014

    • Author(s)
      阿部洋
    • Organizer
      若手研究者のための有機化学札幌セミナー
    • Place of Presentation
      北海道大学理学部5号館
    • Year and Date
      2014-11-17
    • Invited
  • [Presentation] DNA templated reaction for efficient signal amplification and its steady-state kinetic analysis of the turnover cycle2014

    • Author(s)
      Hiroshi Abe, Aya Shibata, Takanori Uzawa, Yoshihiro Ito, Satoshi Shuto
    • Organizer
      The 41st International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Place of Presentation
      Kitakyushu-shi
    • Year and Date
      2014-11-06
  • [Presentation] Synthetic biology of Circular RNA2014

    • Author(s)
      Hiroshi Abe
    • Organizer
      RIKEN SYPOSIUM & 15th Tokyo RNA club
    • Place of Presentation
      Wako-shi
    • Year and Date
      2014-09-15
    • Invited
  • [Presentation] RNAのナノ構造化に基づく機能創発2014

    • Author(s)
      阿部洋
    • Organizer
      RNAインフォマティクス道場in 札幌
    • Place of Presentation
      産総研北海道センター
    • Year and Date
      2014-08-27
    • Invited
  • [Presentation] RNAナノ構造化による医薬機能創発2014

    • Author(s)
      阿部洋
    • Organizer
      第25回 未来創薬・医療イノベーションセミナー
    • Place of Presentation
      北海道大学、札幌市
    • Year and Date
      2014-07-09
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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