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遺伝子配列識別能をもつ光活性化型ドラッグの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17019037
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

田邉 一仁  京都大学, 工学研究科, 助手 (40346086)

研究期間 (年度) 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2005年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードプロドラッグ / 遺伝子配列識別 / 光活性化 / 機能性人口DNA
研究概要

本研究では、テイラーメイド医療に役立つインテリジェントドラッグの開発を目指し、特定の遺伝子が存在する時のみドラッグがリリースされるシステムの開発を行った。本研究では、遺伝子配列を認識する部(DNAやペプチド核酸)を共有結合で結んだプロドラッグを設計した。プロドラッグに導入された遺伝子認識部はその相補的な塩基配列を持つ遺伝子とのみハイブリッドを形成する。続いて、ハイブリッドを形成した時のみ進行する光反応によりドラッグをリリースさせる。従って、特定の遺伝子が存在する時はドラッグがリリースされ薬効を発現するが、標的となる遺伝子が存在しない場合や一塩基でも変異がある場合はドラッグはリリースされないため薬効を示さない。
今年度は、本ドラッグリリースシステムの一般性を検証するため、既存薬のプロドラッグ化を進めた。抗がん剤テガフールをドラッグ部に導入し、その光リリース反応を調べた。その結果、人工DNAと完全相補的なDNAオリゴマー(特定遺伝子のモデル)の共存下で、テガフールは効率的にリリースされる一方、相補的DNA鎖の非共存下では、リリース反応は大きく抑制された。また、リリースされたドラッグを定量したところ、加えた相補的DNAの物質量を上回る量のドラッグリリースが確認できた。この結果は、標的となる遺伝子は少量であっても、効果的に大量のドラッグをリリースできることを示唆している。
続いて、システムを遺伝子解析用プローブへと改変した。蛍光性試薬であるクマリンをドラッグ部に導入した。同様に光反応を追跡すると、相補的な標的DNAオリゴマーの共存下ではクマリン遊離に伴い、強い蛍光を発するが、標的DNAの非存在下では、その蛍光は大きく抑制されることを見い出した。すなわち、蛍光性分子をドラッグ部に導入することにより、被検体遺伝子の塩基配列を解析し得るプローブとして応用できる。

報告書

(1件)
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Electrochemical evaluation of alternating duplex-triplex conversion effect on the anthraquinone-photoinjected hole transport through DNA duplex immobilized on a gold electrode2006

    • 著者名/発表者名
      Tanabe, K., Iida, H., Haruna, K., Kamei, T., Okamoto, A., Nishimoto, S.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 128

      ページ: 692-693

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and DNA cleavage reaction characteristics of enediyne prodrugs activated via an allylic rearrangement by base or UV irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      Tachi, Y., Dai, W.-M., Tanabe, K., Nishimoto, S.
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Bioreduction activated prodrugs of camptothecin : molecular design, synthesis, activation mechanism and hypoxia selective cytotoxicity2005

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Tanabe, K., Hatta, H., Nishimoto, S.
    • 雑誌名

      Org.Biomol.Chem. 3

      ページ: 1905-1910

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Modulated drug release from the stem-and-loop structured oligodeoxynucleotide upon UV-A irradiation in the presence of target DNA2005

    • 著者名/発表者名
      Tanabe, K., Nakata, H., Mukai S., Nishimoto, S.
    • 雑誌名

      Org.Biomol.Chem. 3

      ページ: 3893-3897

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Switching of charge transport in DNA by regulated triplex formations at the dual sites2005

    • 著者名/発表者名
      Haruna, K., Tanabe, K., Iida, H., Nishimoto, S.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp.Ser 49

      ページ: 147-148

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of 5-methylcytosine in DNA by photo-functionalized oligodeoxynucleotides possessing 2-methyl-1,4-naphthoquinone chromophore2005

    • 著者名/発表者名
      Yamada, H., Tanabe, K., Nishimoto, S.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp.Ser 49

      ページ: 149-150

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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