インテリジェント核酸の段階的被覆法による環境応答型薬物ナノキャリアの設計と創製

• 研究課題/領域番号: 21710221
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 桑原 正靖 群馬大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40334130)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 核酸 / 有機化学 / バイオテクノロジー / 生体生命情報学

研究概要

薬物包摂人工核酸アプタマーを改変設計することによって、環境に応じて薬物を包摂・放出するインテリジェント核酸の作製を行った。さらに、酵素的ポストモディフィケーションにより、ポリメラーゼ反応による修飾ヌクレオチドの導入を行った。担持ヌクレオチドの末端配列や修飾ヌクレオシド三リン酸の化学構造によって導入効率が有意に変化したが、用いるポリメラーゼを改変することにより、ある程度の改善が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Study on suitability of KOD DNA polymerase for enzymatic production of artificial nucleic acids using base/sugar modified nucleoside triphosphates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Yuki Takano, Yuya Kasahara, Hiroki Nara, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai, Akio Sugiyama, Satoshi Obika.
  • 雑誌名: Molecules 15 ページ: 8229-8240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular evolution of functional nucleic acids with chemical modifications. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Naoki Sugimoto.
  • 雑誌名: Molecules 15 ページ: 5423-5444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of 3'-end capping of aptamer with various 2',4'-bridged nucleotides : enzymatic post-modification toward a practical use of polyclonal aptamers. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuya Kasahara, Syunsuke Kitadume, Masayasu Kuwahara, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai, Kunihiko Morihiro, Takashi Imanishi, Satoshi Obika.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 20 ページ: 1626-1629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on suitability of KOD DNA polymerase for enzymatic production of artificial nucleic acids using base/sugar modified nucleoside triphosphates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara M, Takano Y, Kasahara Y, Nara H, Ozaki H, Sawai H, Sugiyama A, Obika S.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 15 ページ: 8229-8240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular evolution of functional nucleic acids with chemical modifications. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara M, Sugimoto N.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 15 ページ: 5423-5444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of 3'-end capping of aptamer with various 2', 4'-bridged nucleotides : enzymatic post-modification toward a practical use of polyclonal aptamers (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasahara, S.Kitadume, M.Kuwahara, H.Ozaki, H.Sawai, K.Morihiro, T.Imanishi, S.Obika
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 20 ページ: 1626-1629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcription and reverse transcription of artificial nucleic acids involving backbone modification by template-directed DNA polymerase reactions. (2009)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Hidetoshi Takeshima, Junichi Nagashima, Satoshi Minezaki, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 17 ページ: 3782-3788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smart conferring of nuclease resistance to DNA by 3'-end protection using 2',4'-bridged nucleoside-5'- triphosphates. (2009)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Satoshi Obika, Hidetoshi Takeshima, Yoshihiko Hagiwara, Junichi Nagashima, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai, Takeshi Imanishi
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 19 ページ: 2941-2943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent properties of acridonyl group in DNA duplex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Atsushi Kobayashi, Masayoshi Tajima, Shunsuke Kitazume, Keisuke Anahara, Hiroaki Oazaki, Seiji Tobita.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp.Ser.(Oxford University Press) 53 ページ: 137-138
• [雑誌論文] Transcription and reverse transcription of artificial nucleic acids involving backbone modification by template-directed DNA polymerase reactions (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kuwahara, H.Takeshima, J.Nagashima, S.Minezaki, H.Ozaki, H.Sawai
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 17 ページ: 3782-3788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smart conferring of nuclease resistance to DNA by 3'-end protection using 2', 4'-bridged nucleoside-5'-triphosphates (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kuwahara, S.Obika, H.Takeshima, Y.Hagiwara, J.Nagashima, H.Ozaki, H.Sawai, T.Imanishi
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 19 ページ: 2941-2943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent properties of acridonyl group in DNA duplex (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kuwahara, A.Kobayashi, M.Tajima, S.Kitazume, K.Anahara, H.Oazaki, S.Tobita
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp.Ser.(Oxford University Press) 53 ページ: 137-138
• [学会発表] スクリーニング条件が核酸アプタマーの結合特性に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笠原勇矢, 入澤祐太, 桑原正靖
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会(2011)
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] スクリーニング条件が核酸アプタマーの結合特性に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笠原勇矢, 入澤祐太, 桑原正靖
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会(2011)
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Syntheses and properties of acridonelabeled oligonucleotide analogs with two different backbone structures. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuya Kasahara, Yuta Irisawa, Hidetaka Okonogi, Masayoshi Tajima, Atsushi Kobayashi, Masayasu Kuwahara, Hiroaki Ozaki, Seiji Tobita.
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ホノルル(米国)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Enzymatic synthesis of artificial nucleic acids by various mutants of KOD DNA polymerase. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Yuki Takano, Yuya Kasahara, Akio Sugiyama, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai.
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ホノルル(米国)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Syntheses and properties of acridone-labeled oligonucleotide analogs with two different backbone structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Kasahara Y., Irisawa Y., Okonogi H., Tajima M., Kobayashi A., Kuwahara M., Ozaki H., Tobita S.
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ハワイ,ホノルル
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Enzymatic synthesis of artificial nucleic acids by various mutants of KOD DNA polymerase (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara M., Takano Y., Kasahara Y, Sugiyama A., Ozaki H., Sawai H
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ハワイ,ホノルル
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Measurement of the binding affinity of selected DNA aptamer by nonequilibrium capillary electrophresis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kasahara Y., Kuwahara M.
  • 学会等名: The 37th International symposium on Nucleic Acid Chemistry(ISNAC2010)
  • 発表場所: 横浜,はまぎんホール
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Measurement of the binding affinity of selected DNA aptamer by nonequilibrium capillary electrophoresis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuya Kasahara, Masayasu Kuwahara.
  • 学会等名: The 37th International symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC2010)
  • 発表場所: はまぎんホール(神奈川県)
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] 酵素的人工核酸合成における塩基部位/糖部位修飾ヌクレオシド三リン酸の基質特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野優貴, 笠原勇矢, 桑原正靖, 杉山明生, 尾崎広明, 澤井宏明
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 酵素的人工核酸合成における塩基部位/糖部位修飾ヌクレオシド三リン酸の基質特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野優貴, 笠原勇矢, 桑原正靖, 杉山明生, 尾崎広明, 澤井宏明
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Synthesis of acridonyl nucleoside analog and its fluorescent properties and substrate properties on polymerase reaction. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Yuya Kasahara, Keisuke Anahara, Yuta Irisawa, Masayoshi Tajima, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai, Akio Sugiyama.
  • 学会等名: IRT 2010-XIX International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
  • 発表場所: リヨン(フランス)
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Synthesis of acridonyl nucleoside analog and its fluorescent properties and substrate properties on polymerase reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara M, Kasahara Y, Anahara K, Irisawa Y, Tajima M, Ozaki H, Sawai H, Sugiyama A
  • 学会等名: IRT 2010-XIX International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] 架橋型ヌクレオチドの3'末キャッピングによるDNAアプタマーのヒト血清中における安定性の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笠原勇矢, 北爪峻輔, 桑原正靖, 尾崎広明, 澤井宏明, 森廣邦彦, 小比賀聡, 今西武
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会(2010)
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪府)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 種々のKOD DNAポリメラーゼ変異体による酵素的人工核酸合成の比較検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野優貴, 笠原勇矢, 桑原正靖, 杉山明生, 尾崎広明, 澤井宏明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会(2010)
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪府)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 架橋型ヌクレオチドの3'末キャッピングによるDNAアプタマーのヒト血清中に おける安定性の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笠原勇矢, 北爪峻輔, 桑原正靖, 尾崎広明, 澤井宏明, 森廣邦彦, 小比賀聡, 今西武
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会(2010)
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 種々のKOD DNAポリメラーゼ変異体による酵素的人工核酸合成の比較検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野優貴, 笠原勇矢, 桑原正靖, 杉山明生, 尾崎広明, 澤井宏明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会(2010)
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Fluorescent properties of acridonyl group in DNA duplex (2009)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Atsushi Kobayashi, Masayoshi Tajima, Shunsuke Kitazume, Keisuke Anahara, Hiroaki Oazaki, Seiji Tobita.
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry
  • 発表場所: 高山文化会館(岐阜)
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] Fluorescent properties of acridonyl group in DNA duplex (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kuwahara, A.Kobayashi, M.Tajima, S.Kitazume, K.Anahara, H.Oazaki, S.Tobita
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry
  • 発表場所: 高山文化会館
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] C5位修飾アラビノヌクレオチドのDNA鎖への酵素的導入 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笠原勇矢, 高野優貴, 奈良紘希, 桑原正靖, 尾崎広明
  • 学会等名: 第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学医系キャンパス(百年記念講堂)(福岡県)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] C5位修飾アラビノヌクレオチドのDNA鎖への酵素的導入 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笠原勇矢, 高野優貴, 奈良紘希, 桑原正靖, 尾崎広明
  • 学会等名: 第24回生体機能関連化学シンポジウム, 第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学医系キャンパス(百年記念講堂)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 種々の2',4'架橋型ヌクレオチドを用いた酵素的DNA修飾およびヒト血清中における安定性の比較検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北爪峻輔, 桑原正靖, 尾崎広明, 小比賀聡
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会(2009)
  • 発表場所: 早稲田大学理工キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] 種々の2', 4'架橋型ヌクレオチドを用いた酵素的DNA修飾およびヒト血清中における安定性の比較検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北爪峻輔, 桑原正靖, 尾崎広明, 小比賀聡
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会(2009)
  • 発表場所: 早稲田大学理工キャンパス
  • 年月日: 2009-09-04
• [図書] 生化学,82巻4号(人工核酸を用いたポリメラーゼ反応と人工核酸アプタマーの創製) (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原正靖
  • 出版者: 日本生化学会
• [図書] 「人工核酸を用いたポリメラーゼ反応と人工核酸アプタマーの創製」生化学82巻4号 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原正靖
  • 出版者: 日本生化学会
• [図書] 月刊化学 四月号(核酸アプタマーのケミカル・ルネサンス) (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原正靖, 杉本直己
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 「核酸アプタマーのケミカル・ルネサンス」月刊 化学 四月号 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原正靖, 杉本直己
  • 出版者: 化学同人
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://dna.dept.eng.gunma-u.ac.jp/