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小分子RNA二重鎖イメージングを可能にする超高親和性近赤外蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04881
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 分析化学
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 雄介  東北大学, 理学研究科, 助教 (90583039)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
キーワード小分子RNA / 蛍光プローブ / イメージング / 近赤外蛍光 / 近赤外
研究成果の概要

遺伝子発現制御機能を有する小分子RNA二重鎖を標的とする新規な近赤外蛍光性RNA結合プローブの開発を試みた。その結果、代表的な小分子RNA二重鎖であるsmall interfering RNA (siRNA)に対してオーバーハング構造と二重鎖領域を同時に認識するペプチド核酸をベースとした分子プローブを設計・合成し、実用的なsiRNA医薬応用に適用しうる低濃度siRNAの細胞内デリバリー過程のイメージングに資する蛍光プローブの開発に成功した。またsiRNA二重鎖の塩基配列と二重鎖構造を識別しうる新規な蛍光プローブの設計指針を提案し、これを用いた細胞内siRNA動態の精密解析法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では小分子RNA二重鎖に対して強くかつ選択的に結合し、近赤外領域で明瞭な蛍光応答を示す新規なプローブ群を開発した。これらは細胞内における小分子RNA二重鎖の動態の検出や可視化(イメージング)における有用な分子プローブとして機能することを実証した。ここで得られた成果は革新的な医薬応用が期待される小分子RNA二重鎖の動態解析における有用な分析技術に供するものと期待できる。

報告書

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

    (22件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Enhanced binding affinity of siRNA overhang-binding fluorescent probes by conjugation with cationic oligopeptides for the improved analysis of siRNA delivery process2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, M. Kaneko, T. Sato, S. Nakata, Y. Takahashi, and S. Nishizawa
    • 雑誌名

      ChemBioChem.

      巻: 20 号: 3 ページ: 408-414

    • DOI

      10.1002/cbic.201800560

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strong binding and off-on signaling functions of deep-red fluorescent TO-PRO-3 for influenza A virus RNA promoter region2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Yusuke, Aiba Yuri, Yajima Sayaka, Tanabe Takaaki, Higuchi Kei, Nishizawa Seiichi
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 20 号: 21 ページ: 2752-2756

    • DOI

      10.1002/cbic.201900331

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep-red light-up signaling of benzo[c,d]indole-quinoline monomethine cyanine for imaging of nucleolar RNA in living cells and for sequence-selective RNA analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Yukina, Sato Yusuke, Nishizawa Seiichi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 号: 22 ページ: 14254-14260

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b01997

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a fluorogenic PNA probe capable of simultaneous recognition of 3’-overhang and double-stranded sequences of small interfering RNAs2018

    • 著者名/発表者名
      T. Tanabe, T. Sato, Y. Sato, and S. Nishizawa
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 73 ページ: 42095-42099

    • DOI

      10.1039/c8ra08759h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 配列選択的RNA分析と生細胞RNAイメージングを指向した赤色蛍光シアニン色素の開発2019

    • 著者名/発表者名
      芳野幸奈、佐藤雄介、西澤精一
    • 学会等名
      みちのく分析科学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RNA・エクソソームを標的とした蛍光性プローブの開発と分析化学的応用2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介
    • 学会等名
      第7回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Light-up 応答を示す深赤色蛍光性モノメチンシアニン色素の開発:核小体イメージングとRNA 二重鎖配列解析2019

    • 著者名/発表者名
      芳野幸奈、佐藤雄介、西澤精一
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 深赤色蛍光モノメチンシアニン色素の開発:生細胞RNAイメージングとRNA二重鎖検出プローブへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      芳野幸奈、佐藤雄介、西澤精一
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高輝度・黄色蛍光モノメチンシアニン色素の合成と生細胞RNAイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      富樫奈央、芳野幸奈、佐藤雄介、西澤精一
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RNA高次構造を標的とした蛍光性プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of peptide nucleic acid-based fluorescent probes for analysis of siRNA delivery probes2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sato
    • 学会等名
      14th Annual Meeting of the oligonucleotide therapeutics society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RNA高次構造を標的とした蛍光性ペプチド核酸プローブの合成と機能評価2018

    • 著者名/発表者名
      田邉貴昭, 髙橋勇樹, 佐藤貴哉, 佐藤雄介, 西澤精一
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RNA・エクソソームの構造的特徴に着目した分子プローブの設計と応用2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介
    • 学会等名
      第36回九州分析化学若手の会夏季セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA二重鎖構造を含む高次構造を標的とする蛍光性ペプチド核酸プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      田邉貴昭, 髙橋勇樹, 佐藤貴哉, 佐藤雄介, 西澤精一
    • 学会等名
      平成30年度東日本分析化学若手交流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] N末端にpyreneを導入した蛍光性ペプチド核酸プローブによるsiRNA高選択的検出2018

    • 著者名/発表者名
      髙橋勇樹, 田邉貴昭, 佐藤貴哉, 佐藤雄介, 西澤精一
    • 学会等名
      第78回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RNA構造を識別する蛍光性ペプチドプローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介
    • 学会等名
      第77回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA・エキソソームを認識する分析プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介
    • 学会等名
      平成29年度日本分析化学会東北支部若手交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三重鎖形成反応とオーバーハング構造認識に基づくsiRNA選択性蛍光プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      田邉貴昭、佐藤貴哉、佐藤雄介、西澤精一
    • 学会等名
      平成29年度日本分析化学会東北支部若手交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Design of siRNA overhanging structure-selective fluorescent probes2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三重鎖形成とオーバーハング構造認識を併用したsiRNA結合性プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      田邉貴昭、佐藤貴哉、佐藤雄介、西澤精一
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] RNA 構造を識別する分子プローブの設計と応用2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介
    • 学会等名
      第21回次世代医工学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of fluorescent peptide nucleic acid probes targeting double stranded-RNAs2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sato
    • 学会等名
      ISNAC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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