ケミカルデバイスを利用したｓｉＲＮＡによって誘起される分子反応の発現機構解明

• Project Area: Molecular Science for Nanomedicine
• Project/Area Number: 24107518
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 南川 典昭 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (40209820)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2012: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: RNA干渉 / siRNA / TLR3 / ケミカルツール / 分子認識機構

Research Abstract

(1) RISCとsiRNAとの分子認識機構：研究代表者はsiRNAのRISC形成の分子認識機構を明らかにするために、ケミカルデバイス (3-Br-3-deazaA体 (3Br-deA) と7-Br-7-deazaA体 (7Br-deA)) を導入した各種Renilla luciferase標的 siRNA を合成し、Ago2とsiRNAのマイナーグルーブ側での相互作用の存在を明らかにしてききた（平成２４年度）。
平成25年度は、この傾向の一般性を検証するため、用いる細胞種をNIH/3T3細胞 (マウス由来) からHeLa細胞 (ヒト由来) に変更して解析を行い、siRNAセンス鎖5’末端部でのマイナーグルーブを介した同様の相互作用を観察した。さらに異なる遺伝子を標的としたsiRNAを別途合成し、ケミカルツールの導入により得られる相互作用様式の知見は、異なる配列間においても一般性があることを確認した。
(2) TLR3によるsiRNAの分子認識機構：上述のように申請者が開発したケミカルツールが核酸―蛋白質間相互作用様式解明に有用であることが示された。そこで続いてこれを自然免疫応答誘導の要因であるTLR3によるsiRNAの分子認識機構解明に利用することにした。TLR3強制発現HEK293細胞にケミカルデバイスを導入した各種siRNAを導入し、誘導される自然免疫応答をアルカリフォスファターゼ (SEAP) アッセイにより評価した。その結果、センス鎖5’末端部に3Brを導入したsiRNA (siR3-3Br-deA) で自然免疫応答が軽減されることが明らかとなった (図3)。これによりTLR3は二本鎖RNAの末端付近のマイナーグルーブと相互作用することによって自然免疫応答を誘導していることが示され、TRL3とsiRNAの相互作用様式の新たな知見を得ることに成功した。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The systemic administration of an anti-miRNA oligonucleotide encapsulaed pH-sensitive liposome results in reduced level of hepatic microRNA-122 in mice (2014)
  • Author(s): Hiroto Hatakeyama, Manami Murata, Yusuke Sato, Mayumi Takahashi, Noriyuki Minakawa, Akira Matsuda, Hideyoshi Harashima
  • Journal Title: J. Control. Release Volume: 173 Pages: 43-50
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.10.023
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] In vitro potimization of 2'-Ome-4'-thioribonucleoside-modified anti-microRNA oligonucleotides and its targeting delivery to mouse liver using a liposomal nanoparticle (2013)
  • Author(s): Mayumi Takahashi, Naoki Yamada, Hiroto Hatakeyama, Manami Murata, Yusuke Sato, Noriaki Minakawa, Hideyoshi Harashima, Akira Matsuda
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. Volume: 41 Issue: 22 Pages: 10659-10667
  • DOI: 10.1093/nar/gkt823
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ケミカルツールを用いたsiRNA-タンパク質間の相互作用様式解明 (2013)
  • Author(s): 南川典昭
  • Organizer: 日本薬学会第１３３年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 2013-03-27
• [Presentation] ケミカルツールを利用したRNA干渉の発現機構解明 (2012)
  • Author(s): 南川典昭
  • Organizer: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2012
  • Place of Presentation: 仙台市民会館（宮城県）
  • Year and Date: 2012-09-24