2015 Fiscal Year Annual Research Report
持続型アンチmiRNA創薬の開発と心疾患治療薬への展開
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25293030
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
小松 康雄 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究グループ長 (30271670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南川 典昭 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (40209820)
平野 悠 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (70415735)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オリゴヌクレオチド / アンチセンス / miRNA / siRNA / 核酸 / 核酸医薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）クロスリンク（CL）2本鎖構造を有するDNAおよび2’-O-methyl RNA（MeRNA）の隣接ハイブリの安定化効果
昨年度までに、DNAおよびMeRNAのCL2本鎖が、隣接する1本鎖上におけるRNAとのハイブリを高度に安定化する特性を有することを明らかにした。はじめに安定化効果がDNAに対しても発揮されるかどうかを確認したところ、通常の1本鎖MeRNAではDNAに対するハイブリの安定化は確認されなかったが、CL2本鎖を有するMeRNAは高い安定性を示すことを明らかにした。これはCL2本鎖による安定化効果が1本鎖MeRNAにも作用し、その性質を変化させたことを示唆している。
２）CL2本鎖含有anti-miRNA oligonucleotide (AMO)の、microRNAの抑制活性の評価
昨年度までに、MeRNAで合成したmiRNAとの相補的配列の両末端にCL2本鎖構造を導入したAMOが、miRNAの作用を効果的に抑制することを明らかにした。今年度、miRNAの5’側、3’側それぞれに単独でCL2本鎖を有するAMOを合成し、HeLa細胞内におけるmiRNA抑制活性を評価した。細胞導入後48時間の抑制活性を調べたところ、5’CL体と3’CL体とで活性が大きく異なるなど、構造活性相関が有ることを見出した。また、それぞれのAMOが、RISCとの複合体に結合していることも、免疫沈降とノーザンブロットによって確認した。
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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
H27年度は、CL2本鎖の有する隣接ハイブリの安定化効果とそれを利用したmiRNA阻害核酸（AMO）の開発を進め、それぞれに関して新たな知見を得ることができた。特にCL2本鎖含有AMOの開発においては、CL2本鎖の導入部位が抑制活性に大きく影響することなど、予想外の結果を得ることができ、特許に関して国内優先権出願も行った。そのため、H27年度の本研究課題は概ね計画通りに進んでいると考えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
H27年度の結果より、細胞内における5’CL体と3’CL体のmiRNAの抑制活性の相違は、guideRNA-Ago複合体とAMO中のCL2本鎖との相互作用に依存している仮説を考えている。そこで今後、高い活性を有するCL含有AMOに関して2本鎖部位の構造を詳細に改変し、高い抑制活性の原因を明らかにする。また、本成果をさらに活性の高いAMO開発に展開する。Agoとの相互作用以外にも、AMOの細胞内持続性ならびに細胞内への取り込みなどに関しても多角的に精査し、CL2本鎖の効果を評価する。活性の高いAMOをマウス心筋細胞に作用させ、拍動への影響などを調べ循環器系において役立つAMOを構築する。
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| Causes of Carryover |
miRNAに相補的なオリゴの一部にクロスリンクによって安定化した2本鎖構造を導入した場合、miRNAの抑制活性が2本鎖の導入部位に応じて大きく異なるという新規な現象を発見した。H27年度はその結果を受けて複数の阻害剤の合成とそれぞれの安定性評価を急きょ行った。この予期せぬ成果によって研究方式を見直したため、細胞内評価実験が来年度にずれ込んだ。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
miRNA阻害核酸（AMO）において、クロスリンク（CL）2本鎖構造の導入部位と構造を種々変更してそれぞれの細胞内における効果を評価する。特にCL2本鎖構造がAgoタンパク質と相互作用することで抑制活性が変化するかどうかを明確にし、最適なCL2本鎖含有AMOを構築する。最適なCL2本鎖含有miRNA阻害核酸をマウス心筋細胞に添加し、心筋の拍動への影響を評価する。
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Research Products
(10 results)
