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人工核酸によるRNAピンポイント化学修飾法の確立とRNAコード編集技術への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H02558
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関長崎国際大学 (2020)
九州大学 (2018-2019)

研究代表者

佐々木 茂貴  長崎国際大学, 薬学部, 教授 (10170672)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード核酸化学 / RNA / 化学修飾 / 翻訳 / ペプチド / 変異 / 編集 / 化学反応性人工核酸 / RNA化学修飾 / リードスルー / 非細胞翻訳 / RNA編集
研究成果の概要

mRNAはDNAの遺伝情報をタンパク質に受け渡す役割を担っている。mRNAの塩基の脱アミノ化は編集反応として以前から知られていたが、近年、翻訳を制御するメチル化などの化学修飾が明らかになっている。我々は、RNAとハイブリッド錯体を形成することによって官能基転移を誘起し、部位特異的および塩基特異的に化学修飾する化学反応性人工核酸の開発に成功した。本研究では、この反応によってmRNAを部位特異的に化学修飾し,編集機能の実現を目指した。本研究の成果は、mRNAを標的にした編集機能をもつ新しい核酸医薬の創製に繋がるものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナンセンス変異は未熟終止コドンを生じ、正常よりも短いペプチド産生の原因となる。このような変異はデュシェンヌ型筋ジストロフィーなど遺伝性希少疾患に見られるが、治療法は確立していない。最近、RNAの未熟終止コドンを標的とする人工核酸を用いた先進的な創薬が実用化され、注目されている。人工核酸以外の方法も検討されており、未熟終止コドンをリードスルーする低分子化合物が開発されているが、未熟終止コドンと正常の終止コドンの識別などが課題になっている。本研究は、mRNAを部位特異的に化学修飾する技術を展開し、未熟終止コドン選択的なリードスルー活性をもつ核酸医薬開発の基盤となるものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 9件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Development of MTH1-Binding Nucleotide Analogs Based on 7,8-Dihalogenated 7-Deaza-dG Derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Shi Hui、Ishikawa Ren、Heh Choon Han、Sasaki Shigeki、Taniguchi Yosuke
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 3 ページ: 1274-1274

    • DOI

      10.3390/ijms22031274

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Artificial Host Molecules to Covalently Capture 8-Nitro-cGMP in Neutral Aqueous Solutions and in Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Fuchi, H. Murase, R. Kai, K. Kurata, S. Karasawa, and S. Sasaki*
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem

      巻: 32 号: 2 ページ: 385-393

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.1c00012

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Nucleoside Derivatives of <i>N</i>-Acetyl-7-nitroindoline, Their Incorporation into the DNA Oligomer, and Evaluation of Their Photoreactivity in the DNA/RNA Duplex2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuta Kenji、Barta Jan、Taniguchi Yosuke、Sasaki Shigeki
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 68 号: 12 ページ: 1210-1219

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00594

    • NAID

      130007948430

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2020-12-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of novel C-nucleoside analogues for the formation of antiparallel-type triplex DNA with duplex DNA that includes TA and dUA base pairs2020

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Yosuke、Magata Yuya、Osuki Takayuki、Notomi Ryotaro、Wang Lei、Okamura Hidenori、Sasaki Shigeki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 18 号: 15 ページ: 2845-2851

    • DOI

      10.1039/d0ob00420k

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancements in the utilization of antigene oligonucleotides in the nucleus by booster oligonucleotides2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Lei、Okamura Hidenori、Sasaki Shigeki、Taniguchi Yosuke
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 67 ページ: 9731-9734

    • DOI

      10.1039/d0cc04240d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protection of all cleavable sites of DNA with the multiple CGCG or continuous CGG sites from the restriction enzyme, indicative of simultaneous binding of small ligands2020

    • 著者名/発表者名
      Murase Hirotaka、Wakisaka Gentaro、Noguchi Tomoharu、Sasaki Shigeki
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 28 号: 20 ページ: 115730-115730

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2020.115730

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of C-nucleoside analogues based on the pyrimidine skeleton for the formation of anti-parallel-type triplex DNA with a CG mismatch site2020

    • 著者名/発表者名
      Notomi Ryotaro、Wang Lei、Osuki Takayuki、Okamura Hidenori、Sasaki Shigeki、Taniguchi Yosuke
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 28 号: 23 ページ: 115782-115782

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2020.115782

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of the Inducible Cross-Linking Reaction to mRNA and the Effect on the Translation2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kikuta, Yosuke Taniguchi, Shigeki Sasaki
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 67 号: 8 ページ: 877-883

    • DOI

      10.1248/cpb.c19-00337

    • NAID

      130007686359

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2019-08-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of simultaneous binding of Chromomycin A3 to the multiple sites of DNA by the new restriction enzyme assay2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Murase, Tomoharu Noguchi, Shigeki Sasaki
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett

      巻: 28 号: 10 ページ: 1832-1835

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2018.04.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Luminescent europium sensors for specific detection of 8-oxo-dGTP by time-gated fluorescence2018

    • 著者名/発表者名
      Fuchi Yasufumi、Fukuda Takashi、Sasaki Shigeki
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 印刷中 号: 12 ページ: 3254-3260

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2018.04.052

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RNAの高次構造変化を誘起する新規低分子リガンドの開発2021

    • 著者名/発表者名
      村瀬 裕貴、永次 史、佐々木 茂貴
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 官能基転移人工核酸によるmRNA部位特異的修飾と翻訳への効果の検討2021

    • 著者名/発表者名
      都甲 典宏、菊田 健司、村瀬 裕貴、谷口 陽祐、佐々木 茂貴
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 三本鎖DNA形成領域拡張のための5mCG塩基対認識人工核酸の開発2021

    • 著者名/発表者名
      納富 亮大朗、王 磊、佐々木 茂貴、谷口 陽祐
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 8-オキソグアノシンのDNA配列中位置検出を目指したデアザプリン人工ヌクレオチドの開発と評価2021

    • 著者名/発表者名
      長田 悠佑、相良 委公子、佐々木 茂貴、谷口 陽祐
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 酸化損傷塩基の認識能向上を目指したピリミジン骨格を有する人工ヌクレオチドの開発2021

    • 著者名/発表者名
      桜田 喬登、長田 悠佑、佐々木 茂貴、谷口 陽祐
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] γ位修飾8-oxo-dGTPによる酸化損傷修復酵素活性検出法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      丸山 健登、石川 廉、石 卉、佐々木 茂貴、谷口 陽祐
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CG塩基対とアンチパラレル型三本鎖DNAを形成するC-ヌクレオシドアナログの開発2020

    • 著者名/発表者名
      (1)納富亮太朗、王磊、佐々木茂貴、谷口陽祐
    • 学会等名
      日本化学会九州支部秋期研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子を標的とした人工核酸搭載核酸医薬の新展開2020

    • 著者名/発表者名
      (2)谷口 陽祐、佐々木茂貴
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反応性核酸を用いた環境応答型solvatochromic蛍光分子の蛋白質への導入と修飾蛋白質の評価2020

    • 著者名/発表者名
      (3)麻生真理子・金城綾香・田畑香織・阿部由紀子・谷口陽祐・佐々木茂貴
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リピートDNA配列中の複数連続する結合サイトに協奏的に全サイト結合する低分子リガンドの開2020

    • 著者名/発表者名
      (4)村瀬裕貴、脇坂元太郎、野口幹晴、Ting Wu、佐々木茂貴
    • 学会等名
      反応と合成の進歩2020特別企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 中性水溶液中で8-nitro-cGMPを効率的に捕捉する_人工ホスト分子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      (5)渕靖史、甲斐亮補、倉田翔、唐澤悟、佐々木茂貴
    • 学会等名
      反応と合成の進歩2020特別企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 反応性人工核酸を用いた効率的なRNA糖部2'OH基選択的アセチル化2020

    • 著者名/発表者名
      宮本 奈津、阿部 由紀子、北﨑 健太郎、高崎 隼颯、谷口 陽祐、佐々木 茂貴
    • 学会等名
      日本本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 官能基転移人工核酸によるmRNA部位特異的修飾と翻訳への効果の検討2019

    • 著者名/発表者名
      菊田 健司、都甲 典宏、大城 郁也、原田 額郎、谷口 陽祐、佐々木 茂貴
    • 学会等名
      第36回日本薬学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チオグアニン-ポリアミン結合体を基にしたAPサイト修復阻害剤の開発2019

    • 著者名/発表者名
      阿部 由紀子、佐々木茂貴
    • 学会等名
      第36回日本薬学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Site-specific and efficient acetylation of the 2'-OH of RNA by the reactive oligonucleotide2019

    • 著者名/発表者名
      Natsu Miyamoto, Kentaro Kitazaki, Hayate Takasaki, Yosuke Taniguchi, Shigeki Sasaki
    • 学会等名
      第46回国際核酸化学シンポジウム(ISNAC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工核酸による効率的なRNA糖部2’OH選択的アセチル化2019

    • 著者名/発表者名
      宮本奈津、北﨑健太郎、高崎隼颯、谷口陽祐、佐々木茂貴
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Inducible cross-linking reaction of the oligonucleotide containing the 4-vinylpyrimidin-2-one nucleoside to mRNA and the effect on the translation2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji KIkuta, Yosuke Taniguchi, Shigeki Sasaki
    • 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] Pin-point Chemical Modification of mRNA and its Effect on the Translation2019

    • 著者名/発表者名
      Gakuro Harada, Kenji Kikuta, Yosuke Taniguchi and Shigeki Sasaki
    • 学会等名
      The 27th French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine CHemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNAとRNAを標的にする新しい核酸創薬アプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木茂貴
    • 学会等名
      第37回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Reaction for site-selective modification of RNA and its application to the biological system2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sasaki
    • 学会等名
      8th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry for Young Scientists
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Site-selective modification of mRNA and its effect on the translation2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sasaki
    • 学会等名
      CISNAC2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RNA部位特異的化学反応 核酸医薬動態把握技術への展開2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木茂貴
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA/RNAを標的にした選択的認識と効率的反応の研究2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木茂貴
    • 学会等名
      有機合成化学協会九州山口支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 反応性人工核酸による中性水溶液中での選択的RNA2'OHアセチル化2019

    • 著者名/発表者名
      北﨑 健太郎、宮本 奈津、高崎 隼颯、谷口 陽祐、佐々木 茂貴
    • 学会等名
      日本薬学会第139回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesisand Evaluation of Photoactive Nucleic Acid Analogues for RNA Acetylation2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kikuta, Jan Barta, Yosuke Taniguchi, Shigeki Sasaki
    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 触媒基を搭載した人工核酸による配列特異的なRNA糖部2'OHアセチル化2018

    • 著者名/発表者名
      北﨑健太郎、高崎隼颯、谷口陽祐、佐々木茂貴
    • 学会等名
      第44回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水中で8-nitro-cGMPを共有結合捕捉する1,3-ジアザフェノキサジン骨格をもつ分子プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐亮補、渕靖史、佐々木茂貴
    • 学会等名
      第44回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Oligonucleotide tools for the site-specific modification of mRNA and application to regulation of translation2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sasaki
    • 学会等名
      第13 回日仏DDS シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Attempt to Design Small Molecular Ligands to Assemble on the Duplex DNA with the Multiple Binding Sites Based on the BindingMode of Chromomycin A32018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sasaki
    • 学会等名
      Asian 3 Roundtable on Nucleic Acids A3RONA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intra-strand Cross-link Promotes Formation of i-motif structures2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji KIkuta, Piao Haishun, John Brazier Kazumitsu Onizuka, Fumi Nagatsugi, Yosuke Taniguchi, Shigeki Sasaki
    • 学会等名
      XXIII International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of the Functionality Transfer Oligonucleotide for the Site-Selective Internal Labeling of RNA2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sasaki, Ikuya Oshiro, Takuya, Matsumoto, Gakuro Harada, Yosuke Taniguchi
    • 学会等名
      XXIII International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工核酸塩基を用いたRNAの光アセチル化反応の検討2018

    • 著者名/発表者名
      菊田健司、Jan Barta 、谷口陽祐、佐々木茂貴
    • 学会等名
      第4回日本核酸医薬学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 官能基転移反応による翻訳系に対する影響評価法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      原田額郎、大城郁也、菊田健司、谷口陽祐、佐々木茂貴
    • 学会等名
      第4回日本核酸医薬学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工核酸塩基によるRNAの光アセチル化反応の検討2018

    • 著者名/発表者名
      菊田健司、Jan BARTA、谷口陽祐、佐々木茂貴
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水中で8-nitoro-cGMPを共有結合捕捉するジアザフェノキサジン誘導体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      渕靖史、甲斐亮補、唐澤悟、佐々木茂貴
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 核酸科学ハンドブック2020

    • 著者名/発表者名
      日本核酸化学会、杉本 直己
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065207864
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Bioorganic and Synthetic Chemistry

    • URL

      http://bioorg.phar.kyushu-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 核酸の標識方法2019

    • 発明者名
      佐々木茂貴,原田額郎,谷口陽祐
    • 権利者名
      国立大学法人九州大学, 株式会社久留米リサーチ・パーク
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-065888
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 核酸の標識方法2019

    • 発明者名
      佐々木茂貴、谷口陽祐、原田額郎
    • 権利者名
      佐々木茂貴、谷口陽祐、原田額郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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