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細胞膜透過能を有する合成核酸の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01966
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関滋賀医科大学 (2019)
神奈川大学 (2017-2018)

研究代表者

實吉 尚郎  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (10564784)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード保護基 / 細胞膜透過性 / 細胞内化学反応 / 活性化 / 合成核酸 / プロドラッグ / 徐放性 / 発蛍光色素 / 細胞内導入 / 核酸医薬 / グルタチオン / 核酸合成化学 / 細胞内導入法 / 細胞内環境
研究成果の概要

本研究の成果は、有機化学的手法を用いて細胞膜透過性に乏しい核酸分子に細胞膜透過性を与え、細胞内部に豊富に存在するチオールによって活性型に変化する合成核酸を開発したことである。本研究期間では、細胞内に豊富に存在する生体内チオールの1種であるグルタチオンによって除去可能な核酸のリン酸ジエステル部位に対する生分解性保護基を開発した。保護基を結合した合成核酸は、細胞に振りかけるだけで細胞内に取り込まれた。細胞膜透過性は、保護基の結合数だけではなく結合位置によって変化することが明らかとなった。細胞内に取り込まれた合成核酸は、細胞内で保護基が除去され遺伝子発現制御活性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は、チオールによって速やかに除去されるリン酸ジエステル部位保護基を開発した点である。保護基を結合した合成核酸は、細胞膜透過性を示しただけではなく細胞内部での脱保護反応により活性化され機能を示した。これらの成果は、核酸を基盤構造とする細胞内部で機能するプローブ分子や医薬品などへの応用が期待される。

報告書

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

    (26件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Thiol-responsive pro-fluorophore labeling: Synthesis of a pro-fluorescent labeled oligonucleotide for monitoring cellular uptake2020

    • 著者名/発表者名
      Saneyoshi Hisao、Yamamoto Yuta、Ohta Takayuki、Akai Shoji、Ono Akira
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 30 号: 13 ページ: 127222-127222

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2020.127222

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1.Design, Synthesis and Cellular Uptake of Oligonucleotides Bearing Glutathione-Labile Protecting Groups2019

    • 著者名/発表者名
      Hisao Saneyoshi, Takayuki Ohta, Yuki Hiyoshi, Takeo Saneyoshi, Akira Ono.
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 4 ページ: 862-866

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03501

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prodrug型核酸医薬に用いる保護基の開発2019

    • 著者名/発表者名
      實吉尚郎、小野晶
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 45 ページ: 4-7

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of Protecting Groups for Prodrug-Type Oligonucleotide Medicines2018

    • 著者名/発表者名
      Hisao Saneyoshi, Akira Ono
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 66 号: 2 ページ: 147-154

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00696

    • NAID

      130006328065

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細胞内で除去される保護基を結合したプロドラッグ型核酸医薬の合成手法の開発研究2020

    • 著者名/発表者名
      小野 晶、三上 智紀、鈴木 海斗、堀川 匡嗣、寺澤 一馬、太田 貴之、中村 康大、實吉 尚郎
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内で活性化されて機能するオリゴヌクレオチドの創製2019

    • 著者名/発表者名
      實吉尚郎
    • 学会等名
      第17回有機合成化学協会関西支部賞受賞講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a reduction cleavable linker for solid-phase synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Terasawa, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      第46回国際核酸化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of cell-permeable and GSH-activatable oligonucleotides2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ohta, Zhaoma Shu, Hiroshi Abe, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      第46回国際核酸化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞内還元条件で除去されるRNA糖部保護基の開発2019

    • 著者名/発表者名
      寺澤一馬、中村康大、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第5回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内で蛍光を発する発光標識核酸の合成2019

    • 著者名/発表者名
      太田貴之、山本祐太、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第5回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 発蛍光色素が結合したオリゴヌクレオチドの合成2019

    • 著者名/発表者名
      實吉尚郎、山本祐太、太田貴之、小野晶
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 2' 位に還元環境で脱離する保護基を結合した RNA の合成:プロドラッグ型核酸医薬開発に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      小野晶、中村康大、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of cell-membrane permeable oligonucleotides bearing GSH-activated protecting groups on the internucleotide linkages2018

    • 著者名/発表者名
      Hisao Saneyoshi, Takayuki Ohta, Yuki Hiyoshi, Akira Ono
    • 学会等名
      第45回国際核酸化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 實吉尚郎、太田貴之、日吉祐貴、小野晶2018

    • 著者名/発表者名
      プロドラッグ型核酸の合成と細胞内取り込み
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of reduction-activated protecting groups for siRNA prodrugs2018

    • 著者名/発表者名
      Kodai Nakamura, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      23th International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (XXIII IRT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of cell-permeable oligonucleotides bearing GSH-activated protecting groups2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ohta, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      23th International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (XXIII IRT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic study of bio-reduction cleavable linker for oligonucleotides2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Terasawa, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      23th International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (XXIII IRT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光発生型色素が結合したオリゴヌクレオチドの合成2018

    • 著者名/発表者名
      實吉尚郎、山本祐太、太田貴之、小野晶
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 癌細胞内で開裂するリンカーの開発研究2018

    • 著者名/発表者名
      寺澤一馬、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内還元条件で除去されるRNA糖部保護基の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中村康大、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜透過性を有するグルタチオン応答性プロドラッグ型核酸の合成2018

    • 著者名/発表者名
      太田貴之、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Design and synthesis of bio-labile protecting groups for oligonucleotide prodrugs2018

    • 著者名/発表者名
      Hisao Saneyoshi, Takayuki Ohta, Kazuma Terasawa, Yuta Yamamoto, Akira Ono.
    • 学会等名
      第44回国際核酸化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Glutathione-labile protecting groups for phosphodiester moieties2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ohta, Yuta Yamamoto, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      第44回国際核酸化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of cell-permeable fluorogenic oligonucleotides2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamamoto, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      第44回国際核酸化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 2.ヌクレオシド又はそのヌクレオチドの誘導体、それを構成単位として含むRNA誘導体、核酸医薬、及びRNA誘導体若しくはRNAの製造方法.2018

    • 発明者名
      小野晶、實吉尚郎
    • 権利者名
      神奈川大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2018-184351
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 化合物、蛍光標識導入剤、及び蛍光標識導入方法2018

    • 発明者名
      2018
    • 権利者名
      2018
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-089292
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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