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核酸分子の構造制御を基盤としたmicroRNA阻害薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H05106
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 創薬化学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

小松 康雄  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副研究部門長 (30271670)

研究分担者 周東 智  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (70241346)
平野 悠  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70415735)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードmicroRNA / アンチセンス / RNA / oligonucleotide / oligonucleotide therapy / miRNA / 核酸医薬 / クロスリンク / antisense / 核酸 / 遺伝子
研究成果の概要

独自の手法でクロスリンクした2本鎖(CL2本鎖)を、miRNAのアンチセンス鎖に位置を変えて導入したanti-microRNA oligo(CL-AMO)を複数種類合成した。このCL-AMOを細胞内に導入し、miRNAへの影響を調べた。その結果、2本鎖構造の分子内の位置に応じ、miRNAに異なる修飾が誘導されること、また分子構造によって細胞内分布が異なる傾向が有ることを見出した。また、CL-AMOを乳がん細胞に添加した結果より、CL-AMOが従来型よりもがん細胞の増殖を長期間に渡って抑制できることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、CL2本鎖を導入することでAMOの活性が大きく向上することは明らかにしていたが、miRNAにどのような影響を与えているか、また2本鎖構造が核酸の細胞内における分布にどのような影響を与えるかは明らかでは無かった。今回、CL2本鎖を有するCL-AMOが結合したmiRNA側が、AMOの構造に依存して特異な修飾を受けることを明らかにした。加えて、細胞に導入されたAMOの細胞質から核内への移行が分子構造に依存する可能性も見出した。さらに、CL‐AMOが市販のAMOよりも長期間に渡って乳がん細胞の増殖を抑制したことから、乳がん治療における新たな治療につながる技術を本研究より得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 16件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] PCR-based approach for site-specific conjugation of long double-stranded DNA to a single-domain VHH antibody2020

    • 著者名/発表者名
      Akazawa-Ogawa Yoko、Komatsu Yasuo、Nakajima Yoshihiro、Kojima Naoshi、Hagihara Yoshihisa
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - 号: 1 ページ: 63-72

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa029

    • NAID

      40022279169

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of breast cancer cell proliferation with anti-microRNA oligonucleotides flanked by interstrand cross-linked duplexes2020

    • 著者名/発表者名
      Okumura Sho、Hirano Yu、Komatsu Yasuo
    • 雑誌名

      Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids

      巻: 39 号: 1-3 ページ: 225-235

    • DOI

      10.1080/15257770.2019.1671595

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large deletions and untargeted substitutions induced by abasic site analog on leading versus lagging strand templates in human cells2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Katayama Yuri、Komatsu Yasuo、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Mutagenesis

      巻: 34 ページ: 421-429

    • DOI

      10.1093/mutage/gez034

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorptive Stripping Voltammetry for the Determination of Dissolved Oxygen Using a Mesoporous Pt Microelectrode2019

    • 著者名/発表者名
      Masiki Ikegami, Yu Hirano, Yasuhiro Mie, Yasuo Komatsu
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 166 号: 6 ページ: B542-B546

    • DOI

      10.1149/2.0021908jes

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Enantiomerically Pure 1,2,3-Trisubstituted Cyclopropane Nucleosides Using Pd-Catalyzed Substitution via Directing Group-Mediated C(sp3)?H Activation as a Key Step2019

    • 著者名/発表者名
      Minami Takaaki、Fukuda Kohtaro、Hoshiya Naoyuki、Fukuda Hayato、Watanabe Mizuki、Shuto Satoshi
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 3 ページ: 656-659

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03785

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of 1,1,2-Trisubstituted Cyclopropane Nucleosides in Enantiomerically Pure Forms.2019

    • 著者名/発表者名
      D. Fushihara, H. Fukuda, H. Abe, S. Shuto
    • 雑誌名

      Nucleosides, Nucleotides, Nucleic Acids

      巻: 38 号: 12 ページ: 921-941

    • DOI

      10.1080/15257770.2019.1625380

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical analysis of human tRNAHis guanylyltransferase in mitochondrial tRNAHis maturation2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Akiyoshi、Wang Daole、Komatsu Yasuo
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 503 号: 3 ページ: 2015-2021

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.07.150

    • NAID

      120006718707

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanism of substrate recognition and specificity of tRNAHis guanylyltransferase during nucleotide addition in the 3′-5′ direction2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Akiyoshi、Wang Daole、Komatsu Yasuo
    • 雑誌名

      RNA

      巻: 24 号: 11 ページ: 1583-1593

    • DOI

      10.1261/rna.067330.118

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of large deletion mutations induced by abasic site analog in human cells2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Katayama Yuri、Komatsu Yasuo、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 40 号: 1 ページ: 24-31

    • DOI

      10.1186/s41021-018-0110-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and Application of Interstrand Cross-Linked Duplexes by Covalently Linking a Pair of Abasic Sites2018

    • 著者名/発表者名
      Hirano Yu、Kojima Naoshi、Komatsu Yasuo
    • 雑誌名

      Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry

      巻: 75 号: 1

    • DOI

      10.1002/cpnc.63

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ligand-Phospholipid Conjugation: a Versatile Strategy for Developing Long-Acting Ligands that Bind to Membrane Proteins by Restricting the Subcellular Localization of the Ligand2018

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, Y. Ito, T. Hirokawa, E. Hikiyama, S. Yamada, S. Shuto
    • 雑誌名

      J. Med. Chem.

      巻: 61 号: 9 ページ: 4020-4029

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.8b00041

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Chiral cis-Cyclopropane Bearing Indole and Chromone as Potential TNFα Inhibitors2018

    • 著者名/発表者名
      Kanada Ryutaro、Tanabe Makoto、Muromoto Ryuta、Sato Yukina、Kuwahara Tomoki、Fukuda Hayato、Arisawa Mitsuhiro、Matsuda Tadashi、Watanabe Mizuki、Shuto Satoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 15 ページ: 7672-7682

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00466

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Function Control of Anti-microRNA Oligonucleotides Using Interstrand Cross-Linked Duplexes2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Mie, Yu Hirano, Keiko Kowata, Akiyoshi Nakamura, Mayu Yasunaga, Yoshihiro Nakajima, Yasuo Komatsu
    • 雑誌名

      MOLECULAR THERAPY-NUCLEIC ACIDS

      巻: 10 ページ: 64-74

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2017.11.003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of DNA fragments as donor DNAs upon sequence conversion of cleaved target DNA2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Imada Takashi、Komatsu Yasuo、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids

      巻: 36 号: 6 ページ: 428-434

    • DOI

      10.1080/15257770.2017.1310385

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子構造制御による高活性なmiRNA阻害核酸の構築2017

    • 著者名/発表者名
      小松康雄
    • 雑誌名

      BIO CLINICA

      巻: 33 ページ: 58-60

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyclopropane-Based Peptidomimetics Mimicking Wide-Ranging Secondary Structures of Peptides: Conformational Analysis and Their Use in Rational Ligand Optimization.2017

    • 著者名/発表者名
      A. Mizuno, T. Kameda, T. Kuwahara, H. Endoh, Y. Ito, S. Yamada, K. Hasegawa, A. Yamano, M. Watanabe, M. Arisawa, S. Shuto
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 23 号: 13 ページ: 3159-3168

    • DOI

      10.1002/chem.201605312

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] From Peptides to Peptidomimetics: A Strategy Based on the Structural Features of Cyclopropane2017

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Akira、Matsui Kouhei、Shuto Satoshi
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 23 号: 58 ページ: 14394-14409

    • DOI

      10.1002/chem.201702119

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クロスリンク2本鎖構造によるanti-miRNAオリゴの細胞内局在への影響2019

    • 著者名/発表者名
      平野 悠、扇谷仁希、千高佐知子、三重安弘、小松康雄
    • 学会等名
      核酸医薬学会 第5回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト由来tRNAHis guanylyltransferaseによるミトコンドリアtRNAHisの5′末端修飾反応の解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村彰良、汪 道楽、小松康雄
    • 学会等名
      第21回日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 解離しない 2 本鎖核酸の作製と、アンチセンスへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      小松康雄
    • 学会等名
      関西バイオ医療研究会 第10回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] International Symposium on Nucleic Acids Chemistry 20192019

    • 著者名/発表者名
      平野 悠、千高佐知子、小松康雄
    • 学会等名
      日本核酸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The nucleotide recognition mechanism of human tRNAHis guanylyltransferase in 3′-5′ nucleotide addition reaction2019

    • 著者名/発表者名
      中村彰良、汪 道楽、小松康雄
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クロスリンク2本鎖構造を有するanti-miRNAオリゴ核酸の細胞内動態2018

    • 著者名/発表者名
      平野 悠、扇谷仁希、三重安弘、小綿 恵子、小松 康雄
    • 学会等名
      核酸医薬学会 第4回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 走査型電気化学顕微鏡用の白金/金コンポジット微細構造電極の開発2018

    • 著者名/発表者名
      池上真志樹、平野 悠、三重安弘、小松康雄
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アノード溶解によるナノポーラスゴールド形成の電極サイズ依存性2017

    • 著者名/発表者名
      池上真志樹、平野 悠、三重安弘、小松康雄
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 標的DNAに切断を導入する配列変換におけるdonor核酸の比較2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲矢、今田貴士、小松康雄、紙谷浩之
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第2回大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Construction of a bienzyme immobilizing microelectrode by cross-linked DNA scaffolds and its application to analysis of cellular metabolism.2017

    • 著者名/発表者名
      平野 悠、池上真志樹、小綿恵子、小松康雄
    • 学会等名
      The 44th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry 2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 架橋化構造を有するanti-miRNAオリゴによる神経膠芽腫細胞の増殖抑制効果2017

    • 著者名/発表者名
      三重安弘、平野 悠、小綿恵子、小松康雄
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第3回年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノポーラス構造によるシトクロムP450反応の効率的な電気化学制御2017

    • 著者名/発表者名
      三重安弘、池上真志樹、小松康雄
    • 学会等名
      2017年度生命科学系合同年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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