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アンチジーン法における配列制限の克服を目指したペプチド核酸の医薬分子設計

研究課題

研究課題/領域番号 18K06557
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関帝京大学

研究代表者

杉山 亨  帝京大学, 薬学部, 准教授 (40242036)

研究分担者 出水 庸介  国立医薬品食品衛生研究所, 有機化学部, 部長 (90389180)
森谷 俊介  帝京大学, 薬学部, 助教 (60717544)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード核酸医薬 / ペプチド核酸 / アンチジーン / 有機化学 / ストランドインベージョン / ゲノム / 人工核酸 / 人工塩基
研究成果の概要

本研究では電荷による反発を利用した擬似相補的G-C塩基対の開発を目的に正電荷をもったグアニンおよびシトシンアナログを合成した。カチオン性グアニンアナログを塩基部位にもつPNAオリゴマーのDNA結合能は大幅に向上し、塩基配列識別にも優れていた。Tmの上昇は静電相互作用によるものであった。カチオン性シトシンアナログを塩基部位にもつPNAオリゴマーの合成も達成しており、こちらもDNA結合能が大幅に向上した。PNAどうしの結合を抑えるのが当初の目的であったが、今回開発した2つの人工塩基によって直接的ストランドインベージョンができる可能性が出て来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

癌や遺伝病、ウイルス性疾患など多くの病気が遺伝子レベルで理解できるようになり、ゲノム情報を病気の治療に活かすための方法論が求められている。本研究は、ウイルスゲノムはもちろん巨大なヒトゲノム中の特定配列を狙い撃ちできるアンチジーン医薬開発を目指した基礎的研究である。DNAのもつ遺伝情報は二重らせん内部に隠されているためアクセスが難しいため研究が遅れているが、ペプチド核酸(PNA)はストランドインベージョンというユニークな結合様式でこの問題を解決できる可能性がある。本研究はPNAに人工塩基を導入することでストランドインベージョンにおける配列制限の克服を目指している。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] PreQ1 facilitates DNA strand invasion by PNA2022

    • 著者名/発表者名
      Shun-suke Moriya, Yuki Yoneta, Keiko Kuwata, Yasutada Imamura, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, Atsushi Kittaka, and Toru Sugiyama
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 2021 ページ: 111-112

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of PNA oligomers containing preQ<sub>1</sub> as a positively charged guanine analogue2021

    • 著者名/発表者名
      Moriya Shun-suke、Shibasaki Hatsune、Kohara Misaki、Kuwata Keiko、Imamura Yasutada、Demizu Yosuke、Kurihara Masaaki、Kittaka Atsushi、Sugiyama Toru
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 39 ページ: 127850-127850

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.127850

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An approach toward visual detection of single nucleotide polymorphism using pseudocomplementary peptide nucleic acid2020

    • 著者名/発表者名
      Shun-suke Moriya, Yuko Sasa, Keiko Kuwata, Yasutada Imamura, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, Atsushi Kittaka, and Toru Sugiyama
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 2019 ページ: 173-174

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PNA Oligomers Possessing PreQ1 as a Cationic Analogue of Guanine2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Sugiyama, Hatsune Shibasaki, Shun-suke Moriya, Keiko Kuwata, Yasutada Imamura, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, and Atsushi Kittaka
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 2018 ページ: 44-44

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PreQ1塩基を持つペプチド核酸の合成とその性質2022

    • 著者名/発表者名
      森谷俊介、米田有希、桑田啓子、今村保忠、出水庸介、栗原正明、橘高敦史、杉山 亨
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PreQ1 facilitates DNA strand invasion by PNA2021

    • 著者名/発表者名
      森谷俊介、米田有希、桑田啓子、今村保忠、出水庸介、栗原正明、橘高敦史、杉山 亨
    • 学会等名
      第58回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カチオン性グアニンアナログを導入したペプチド核酸オリゴマーによるストランドインベージョンの検討2021

    • 著者名/発表者名
      森谷俊介、桑田啓子、今村保忠、出水庸介、栗原正明、橘高敦史、杉山 亨
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチド核酸によるdouble duplex invasionを応用した目視判定可能な一塩基多型検出系の検討2020

    • 著者名/発表者名
      森谷俊介、笹祐子、桑田啓子、今村保忠、出水庸介、栗原正明、橘高敦史、杉山 亨
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] An approach toward visual detection of single nucleotide polymorphism using pseudocomplementary peptide nucleic acid2019

    • 著者名/発表者名
      Shun-suke Moriya, Yuko Sasa, Keiko Kuwata, Yasutada Imamura, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, Atsushi Kittaka, and Toru Sugiyama
    • 学会等名
      第56回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 7-Aminomethyl-7-deazaguanineをもつPNAの合成2019

    • 著者名/発表者名
      森谷俊介、柴崎初音、桑田啓子、今村保忠、出水庸介、栗原正明、橘高敦史、杉山 亨
    • 学会等名
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規カチオン性グアニンアナログをもつPNAオリゴマー2019

    • 著者名/発表者名
      森谷俊介、柴崎初音、桑田啓子、今村保忠、出水庸介、栗原正明、橘高敦史、杉山 亨
    • 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] PNA Oligomers Possessing PreQ1 as a Cationic Analogue of Guanine2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Sugiyama, Hatsune Shibasaki, Shun-suke Moriya, Keiko Kuwata, Yasutada Imamura, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, and Atsushi Kittaka
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電荷を帯びたグアニンアナログをもつPNAオリゴマーの合成2018

    • 著者名/発表者名
      杉山 亨、柴崎初音、森谷俊介、栗原正明、橘高敦史
    • 学会等名
      第62回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 正電荷を帯びたグアニン誘導体をもつPNAオリゴマーの合成2018

    • 著者名/発表者名
      杉山 亨、柴崎初音、森谷俊介、桑田啓子、今村保忠、出水庸介、栗原正明、橘高敦史
    • 学会等名
      第36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
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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