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過剰伸長RNAリピートを選択的に加水分解する低分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14516
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体関連化学
研究機関大阪大学

研究代表者

山田 剛史  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (80633263)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードDNA / トリヌクレオチドリピート / 低分子 / ミスマッチ塩基対 / RNA / ミスマッチ / チオール / イミダゾール / 生体関連化学 / 核酸 / 有機合成化学 / ケミカルバイオロジー / トリプレットリピート / 有機合成
研究成果の概要

神経変成疾患の原因となる、リピートRNAを選択的に加水分解する低分子の開発とその応用展開を目的とし、CGGリピート中のGGミスマッチを認識する分子NCDに、さまざまな求核性官能基で修飾した誘導体を合成した。それらの誘導体のミスマッチRNAの加水分解に与える影響を解析した。結果、RNA二重鎖中のC-Cミスマッチ部位でリン酸ジエステルの切断が起きやすいことを確認した。NCDをチオール基で修飾したNCD-SH・NCD-CCは、CGGリピート上で迅速に二量化し、標的と強固に結合することを、NCDにイミダゾール基を導入した誘導体NCD-IMIは、DNA上に効率よく金属錯体を配置できることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝子中のトリヌクレオチドリピートの異常伸長は脆弱X症候群・ハンチントン病など、多くの神経変成疾患の原因となるが、発症・重症化のメカニズムは不明な部分が多い。本研究の成果であるNCD-SHやNCD-CCは、脆弱X症候群の原因であるCGGリピートDNAと強固に結合するため、脆弱X症候群を解明するための分子プローブとしての利用が期待できる。また、DNA中のCGG/CGG特異的に結合して二重鎖DNA上に金属錯体を配置することができるNCD-IMIは、DNAオリガミなどのDNAナノテクノロジーへの応用が期待できる。

報告書

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

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Assembly of ruthenium complexes on double stranded DNA using mismatch binding ligands2020

    • 著者名/発表者名
      Ni Lu、Yamada Takeshi、Nakatani Kazuhiko
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 39 ページ: 5227-5230

    • DOI

      10.1039/d0cc01863e

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CGG repeat DNA assisted dimerization of CGG/CGG binding molecule through intermolecular disulfide formation2018

    • 著者名/発表者名
      Yamada Takeshi、Miki Shouta、Ni Lu、Nakatani Kazuhiko
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 93 ページ: 13072-13075

    • DOI

      10.1039/c8cc06757k

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Naphthyridine Carbamate Dimer (NCD) Derivatives Modified with Alkanethiol and Binding Properties of G?G Mismatch DNA2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada Takeshi、Miki Shouta、Ul’Husna Anisa、Michikawa Akiko、Nakatani Kazuhiko
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 16 ページ: 4163-4166

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01632

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structural analysis and functionalization of naphthyridine dimer derivatives bound to CGG repeats2020

    • 著者名/発表者名
      ○Takeshi Yamada, Shuhei Sakurabayashi, Kyoko Huruitab, Chojiro Kojima, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      The 23rd SANKEN INTERNATIONAL SYMPOSIUM
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NMR structural analysis of naphthyridine dimer derivatives binding to CGG/CGG triplets in DNAs2020

    • 著者名/発表者名
      ○YAMADA Takeshi
    • 学会等名
      2nd Indo-Japan (NCBS/inStem-ISIR, Osaka University) Meeting: Interfacing Chemistry and Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Assembly of ruthenium complexes on dsDNA using mismatch binding ligand2020

    • 著者名/発表者名
      ○Lu Ni, Takeshi Yamada, Kazuhiko Nakatani,
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and the properties of NA Dimer2020

    • 著者名/発表者名
      ◯Chen Qingwen, Yamada Takeshi, Murata Asako, Nakatani Kazuhiko
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and properties of 13C-labeled naphthyridine derivative2020

    • 著者名/発表者名
      ○Shuhei Sakurabayashi, Takeshi Yamada, Gota Kawai, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] XGGリピートDNA中のピリミジン塩基を選択的に酸化するリガンドの開発2020

    • 著者名/発表者名
      ◯八木 勇樹、山田 剛史、中谷 和彦
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The methylation effect for binding of dimeric 2-amino-1,8-naphthyridine derivatives to CGG/CGG triad in DNA2020

    • 著者名/発表者名
      ○Takeshi Yamada, Shuhei Sakurabayashi, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      The Commemorative International Symposium of the Japan Society of Nucleic Acids Chemistry (CISNAC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Research on NCD (Naphthyridine Carbamate Dimer) Linked Arene-Ruthenium(II) Half-Sandwich Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Ni Lu, Takeshi Yamada
    • 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] 配列選択的ピリミジン塩基の酸化を指向した、ナフチリジンカルバメートダイマー誘導体の合成とその評価2019

    • 著者名/発表者名
      ○八木勇樹、山田剛史、中谷和彦
    • 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] 7位修飾ナフチリジンカルバメートダイマーの合成と結合特性2019

    • 著者名/発表者名
      櫻林 修平、山田 剛史、中谷 和彦
    • 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] 金属に配位可能な側鎖をもつアミノ酸で修飾したミスマッチDNA結合性小分子の合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      三木 翔太・山田 剛史・中谷 和彦
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Repeat-Assisted Dimerization of Thiol Modified Mismatch Binding Ligand2018

    • 著者名/発表者名
      YAMADA Takeshi, NAKATANI Kazuhiko
    • 学会等名
      International Roundtable of Nucleosides, Nucleotides, and Nucleic Acids (IRT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Regulation of Epigenetic DNA Modifications using Photoreactive Oligonucleotides2018

    • 著者名/発表者名
      Asako Yamayoshi, Takayuki Shibata, Yui Sakai, Takeshi Yamada, Tsuyoshi Yamamoto, Takehiko Wada, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Repeat DNA assisted dimerization of mismatch binding molecules through intermolecular disul de formation2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamada, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward site selective modification of pyrimidine bases flipped out by naphthyridine cabamate dimer binding.2018

    • 著者名/発表者名
      ○Yuki Yagi, Takeshi Yamada, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      JSPS日中韓フォーサイト事業 アジア化学プローブ研究拠点 第3回A3若手研究者ミーティング
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Thiol Modified Naphthyridine Carbamate Dimer Accumulated on CGG Repeat DNA2017

    • 著者名/発表者名
      ○Takeshi Yamada, Shouta Miki, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      ISNAC2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNA切断活性をもつミスマッチ結合性リガンドの開発2017

    • 著者名/発表者名
      三木 翔太・山田 剛史・中谷 和彦
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 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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