ハイポキシア関連疾患を標的とする核酸医薬開発を指向した人工核酸の創製
| Project/Area Number |
15J06402
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Polymer/Textile materials
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
上松 亮平 東北大学, 多元物質化学研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ペプチドリボ核酸 / ハイポキシア / 核酸医薬 / フェニルボロン酸 / キメラ人工核酸 / 無細胞合成系 / Hammett則 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ペプチドリボ核酸(PRNA)の次世代型核酸医薬への展開を目指し、ハイポキシア細胞内環境特異的に触媒的アンチセンス効果を発揮する新規キメラ分子の開発に取り組んだ。具体的には、既に報告しているPRNA-DNAキメラ人工核酸に対して細胞内環境応答モジュールであるフェニルボロン酸(PBA)を組み込んだPRNA-PBA-DNAキメラ人工核酸(PRPD)の合成、およびPRPDの無細胞合成系における機能評価に取り組んだ。
PRPDの合成は、ペプチド固相合成によって核酸塩基を含む主骨格全体を合成した後に、PBAモジュールを次工程で導入するpost synthesis法を採用することにより、高収率にて達成した。
合成したPRPDの薬効のon-offスイッチング機能を、pH 6.2 (ハイポキシア細胞内pH)、pH 7.2 (正常細胞内pH)に調製したコムギ胚芽由来無細胞合成系におけるルシフェラーゼ発現阻害実験で評価した。その結果、pH 7.2においてはアンチセンス効果がほとんど観測されず、PRPDは設計通り正常細胞内環境では副作用を引き起こさないことが示唆された。一方で、pH 6.2においては無細胞合成系が正常に機能せず、アンチセンス効果の評価を行えなかったことから、実験条件のさらなる検討が必要であると考えられる。
無細胞合成系における機能評価ではさらなる検討を要することになったものの、PRNAとPBAを含むモデル化合物で行ったNMRおよびCDスペクトル測定によるスイッチング機能の評価では、ハイポキシア状態の細胞内pHではPRNAの塩基部がanti配向となり薬効を発現するが、正常細胞内pHでは塩基部がsyn配向となり薬効を失うことが示唆される結果が得られたため、PRPDは細胞内pHに応答して薬効を発現する副作用の少ないハイポキシア特異的な核酸医薬の候補になりうると結論した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Module Strategy for Peptide Ribonucleic Acid (PRNA)-DNA and PRNA-Peptide Nucleic Acid (PNA)-DNA Chimeras: Synthesis and Interaction of Chimeras with DNA and RNA2016
Author(s)
Uematsu, R.; Inagaki, M.; Asai, M.; Sugai, H.; Maeda, Y.; Nagami, A.; Sato, H.; Sakamoto, S.; Araki, Y.; Nishijima, M.; Inoue, Y.; Wada, T
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Journal Title
Chemistry Letters
Volume: 45
Issue: 3
Pages: 350-352
DOI
NAID
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Peer Reviewed
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