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2021 Fiscal Year Annual Research Report

RNA標的創薬を指向したRNA-小分子間化学シグナル大規模解析技術の展開

Publicly Offered Research

Project AreaFrontier research of chemical communications
Project/Area Number 20H04762
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

鬼塚 和光  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (00707961)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
KeywordsRNA / 大規模解析 / 結合分子 / 蛍光指示薬 / FIDアッセイ
Outline of Annual Research Achievements

近年、RNA標的創薬はオリゴ核酸に加え、経口投与可能な小・中分子でも効果を期待できる標的が増え、飛躍的に進展している。しかし、RNAへ選択的に結合する分子構造は限られていることから、新たなRNA結合分子解析法・探索法の開発が望まれている。蛍光指示薬競合置換アッセイ(FIDアッセイ)は、RNA結合性分子を効率的に探索するための代表的な方法である。しかし、蛍光指示薬の結合性情報の不足や構造多様性の欠如により、適用可能なRNAや検出できる化合物に限りがあった。本研究では、①蛍光指示薬とRNA相互作用を大規模に解析し相互作用大規模情報を取得すること、②その情報を用いて標的を選択、③FIDアッセイを行い、RNA結合性低分子を探索すること、④蛍光指示薬の構造多様化を目指し研究を行った。①のRNA結合分子の大規模結合情報データベース作成において、複数のRNA結合分子を化学合成し、我々が確立したプルダウン・マイクロアレイ技術を利用することで、RNAライブラリ(3000構造)に対する結合情報を大規模に解析した。特に、蛍光指示薬として多数の例が報告されている、チアゾールオレンジ(TO)系の化合物においては、その結合情報の妥当性も示すことに成功した。次に得られた大規模情報に基づき、疾患関連pre-miRNAと蛍光指示薬の組み合わせを選択し、実際にFIDアッセイによるpre-miRNA結合性分子のハイスループットスクリーニングを行った。その結果、いくつかのヒット化合物を取得し、さらに用いる蛍光指示薬によってヒット化合物が異なることも見出した。蛍光指示薬の拡張に関する研究も行い、良好な成果が得られた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Rapid Alkene-Alkene Photo-Cross-Linking on the Base-Flipping-Out Field in Duplex DNA2022

    • Author(s)
      Abdelhady Ahmed Mostafa、Onizuka Kazumitsu、Ishida Kei、Yajima Sayaka、Mano Eriko、Nagatsugi Fumi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 87 Pages: 2267~2276

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c01498

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] RNA-蛍光指示薬間相互作用大規模解析情報を用いた疾患関連pre-miRNA結合分子の探索2022

    • Author(s)
      長澤瞭佑、鬼塚和光、小松リチャード馨、宮下映見、小澤眞美子、齊藤博英、永次史
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] 有機化学的視点からユニークな核酸化学ツールの創製を目指して2021

    • Author(s)
      鬼塚 和光
    • Organizer
      第3回ABC-InFO講演会 「生体適合化学の進歩」インタラクティブフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] RNAアルキル化反応の大規模解析技術開発2021

    • Author(s)
      鬼塚和光、小松リチャード馨、石川竣也、Yutong Chen、小嶋かんな、村瀬裕貴、長澤瞭佑、小澤眞美子、宮下映見、齊藤博英、永次史
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第15回年会
  • [Presentation] RNA-小分子間化学シグナル大規模解析技術の展開2021

    • Author(s)
      鬼塚和光、小松リチャード馨、齊藤博英、永次史
    • Organizer
      「化学コミュニケーションのフロンティア」第8回公開シンポジウム
  • [Presentation] RNA結合性・アルキル化反応性の大規模解析技術開発2021

    • Author(s)
      鬼塚和光、小松リチャード馨、長澤瞭佑、Yutong Chen、宮下映見、石川竣也、小嶋かんな、村瀬裕貴、小澤眞美子、齊藤博英、永次史
    • Organizer
      第15回 バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] Chemical reactions for nucleic acids research2021

    • Author(s)
      Kazumitsu Onizuka
    • Organizer
      Current Topics in Emergent Materials and Devices-Cooperated with Advanced Research Network in Materials and Devices in Japan 5-Star Alliance, CEFMS-NYCU
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Novel reactivity modulable alkylating agents for higher-order structures of nucleic acids2021

    • Author(s)
      Yutong Chen, Kazumitsu Onizuka, Madoka E. Hazemi, Fumi Nagatsugi
    • Organizer
      有機合成化学夏季国際セミナー
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reactivity modulation of reactive OFF-ON type alkylating reagents for higher-ordered structures of nucleic acids2021

    • Author(s)
      Yutong Chen, Kazumitsu Onizuka, Madoka E. Hazemi, Fumi Nagatsugi
    • Organizer
      ISNAC2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RNA-蛍光指示薬間相互作用大規模解析を利用したRNA結合性低分子の探索2021

    • Author(s)
      長澤瞭佑、鬼塚和光、小松リチャード馨、宮下映見、小澤眞美子、齊藤博英、永次史
    • Organizer
      令和3年度化学系学協会東北大会
  • [Presentation] RNA標的低分子創薬を目指したRNA-蛍光指示薬間相互作用大規模解析2021

    • Author(s)
      長澤瞭佑、鬼塚和光、小松リチャード馨、宮下映見、小澤眞美子、齊藤博英、永次史
    • Organizer
      第11回CSJ化学フェスタ2021
  • [Remarks] 永次研究室ホームページ

    • URL

      http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nagatsugi/html/index.html

URL: 

Published: 2022-12-28  

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