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細胞膜透過性ガイドRNAによる、RNA編集

研究課題

研究課題/領域番号 21K20713
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0801:薬学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

秤谷 隼世  名古屋大学, 理学研究科, 研究員 (10890618)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード核酸化学 / 核酸DDS / ジスルフィド / 核酸医薬 / RNA編集 / ケミカルバイオロジー / 化学修飾核酸 / 核酸デリバリー
研究開始時の研究の概要

本研究では、新たな核酸デリバリー技術を用いたRNA 編集 (A-to-I編集) の達成を目指す。近年、いくつかの部位特異的RNA編集技術の報告があるものの、治療法として実用化するには、「細胞外からのガイドRNAの導入が難しい」という問題を解決する必要がある。そこで本研究では、細胞膜透過性のガイドRNAをデザインし、全く新しいメカニズムのRNAの細胞内導入によってRNA編集を達成する。これにより、疾病の治療やタンパク質・RNAの機能を研究するツールとしてのRNA編集技術の大幅な進歩が期待され、RNA医薬実用化への布石を打つことができると考えている。

研究実績の概要

本研究の目的は、細胞膜をintactで直接透過するガイドRNAをデザイン・合成し、これによりRNA編集を達成することである。本目的を達成するための初年度マイルストン通り、今年度は①細胞膜透過性ユニットの化学合成、②そのユニットを結合したオリゴRNAの化学合成、③以上から得られたオリゴRNAの細胞膜透過性の評価を行った。

①:所属する研究室が取り組んできた先行研究の知見をもとに、細胞膜の直接透過を促進するようなジスルフィド構造の最適化に取り組んだ。その結果、環状ジスルフィド構造を核酸に付与できるような合成原料アミダイト2種類(直接修飾型・ポスト修飾型)の合成に成功した。
②:得られた2種類のアミダイト原料を用い、核酸自動合成機によって複数種類のRNAオリゴ核酸を合成した。直接修飾型による合成ではやや合成収率が低下したものの、細胞実験に十分な量のオリゴRNAの合成に成功した。ポスト修飾型による合成では、脱保護条件を最適化することにより、核酸自動合成機でアミノ基を有するユニットを付与したのちにNHSエステル反応を経ることでオリゴRNAにジスルフィド構造を付与することができた。
③:ユニットを有するオリゴRNAの3’末端に蛍光プローブを導入した配列を設計・合成し、フローサイトメーターによる細胞内取り込み評価を行った。その結果、ポスト修飾型のユニット構造を有する修飾オリゴRNAでは、コントロール配列と比較して3-5倍程度の蛍光強度が観察された。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] ジスルフィドを用いた核酸分子のデリバリー技術開発2022

    • 著者名/発表者名
      秤谷隼世, 阿部洋
    • 雑誌名

      PHARM TECH JAPAN

      巻: 38 ページ: 117-122

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 治療を目指した新規膜透過性オリゴヌクレオチドの開発2022

    • 著者名/発表者名
      Lyu Fangjie,秤谷 隼世,平岡 陽花,Li Zhenmin,松原 徳明,内田 智士,木村 康明,阿部 洋
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アンチセンス DNA の送達プラットフォームとしての細胞膜透過性オリゴ核酸2022

    • 著者名/発表者名
      秤谷 隼世,Lyu Fangjie,Shu Zhaoma,Li Zhenmin,木村 康明,阿部 洋
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会 第7回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アンチセンス核酸送達プラットフォームとしての細胞膜直接透過型オリゴ核酸2022

    • 著者名/発表者名
      秤谷 隼世,Shu Zhaoma,Lyu Fangjie,松原 徳明,稲垣 雅人,Zhenmin Li,木村 康明,阿部 洋
    • 学会等名
      第38回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 核酸医薬送達プラットフォームとしての細胞膜直接透過型オリゴ核酸2022

    • 著者名/発表者名
      秤谷 隼世,平岡 陽花,Shu Zhaoma,松原 徳明,Lyu Fangjie,稲垣 雅人,Zhenmin Li,Steve Soo,木村 康明,阿部 洋
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 核酸医薬送達プラットフォームとしての細胞膜直接透過型オリゴ核酸2022

    • 著者名/発表者名
      秤谷 隼世、平岡 陽花、Shu Zhaoma、松原 徳明、Lyu Fangjie、稲垣 雅人、Zhenmin Li 、Steve Soo、木村 康明、阿部 洋
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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