遺伝子機能を特異的に制御する新規機能性ポリアミドの開発

• 研究課題/領域番号: 24310155
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 板東 俊和 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20345284)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: Py-Im ポリアミド / 特定遺伝子制御 / DNA塩基配列認識 / Py-Imポリアミド

研究成果の概要

本研究は、申請者の開発してきたアルキル化反応性Py-Imポリアミドの分子設計を基盤として新たな機能性Py-Imポリアミドを創成することを目的とした。
具体的には、細胞内での応用における利便性を高める機能性を付与することによって、特定遺伝子の発現を制御する汎用的な方法論の確立を目指した。
本研究の実施によって得られた研究成果は速やかに生物化学系の論文として報告し、本研究を遂行した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel detection technique of polyamide binding sites by photo-induced electron transfer in BrU substituted DNA (2015)
  • 著者名/発表者名: Saha, A., Hashiya, F., Kizaki, S., Asamitsu, S., Hashiya, K., Bando, T., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 77 ページ: 14485-14488
  • DOI: 10.1039/c5cc05104e
  • NAID: 120006462491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Targeting of the KRAS Codon 12 Mutation Sequence by Pyrrole–Imidazole Polyamide seco-CBI Conjugates. (2015)
  • 著者名/発表者名: Taylor RD, Chandran A, Kashiwazaki G, Hashiya K, Bando T, Nagase H and Sugiyama H.
  • 雑誌名: Chemistry. 巻: 21 号: 42 ページ: 14996-5003
  • DOI: 10.1002/chem.201501870
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Synthetic DNA-binding Domain Guides Distinct Chromatin-modifying Small Molecules to Activate an Identical Gene Network. (2015)
  • 著者名/発表者名: Han, L., Pandian, G, N., Chandran, A., Sato, S., Taniguchi, J., Kashiwazaki, G., Sawatani, Y., Hashiya, K., Bando, T., Xu, Y., Qian, X., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 54 号: 30 ページ: 8700-8703
  • DOI: 10.1002/anie.201503607
  • NAID: 120006460099
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A synthetic transcriptional activator of genes associated with retina in human dermal fibroblasts (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Syed, C. Anandhakumar, Ganesh N. Pandian, J. Taniguchi, S. Sato, K. Hashiya, G. Kashiwazaki, T. Bando, and H. Sugiyama
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: In press 号: 10 ページ: 1497-1501
  • DOI: 10.1002/cbic.201500140
  • NAID: 120005670900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preclinical Study of Novel Gene Silencer Pyrrole-Imidazole Polyamide Targeting Human TGF-β1 Promoter for Hypertrophic Scars in a Common Marmoset Primate Model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Igarashi J, Fukuda N, Inoue T, Nakai S, Saito K, Fujiwara K, Matsuda H, Ueno T, Matsumoto Y, Watanabe T, Nagase H, Bando T Sugiyama H Itoh T Soma M.
  • 雑誌名: PlosOne. 巻: 10(5) 号: 5 ページ: e0125295-e0125295
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0125295
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Integrating epigenetic modulators into NanoScript for enhanced chondrogenesis of stem cells (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Patel, T. Pongkulapa, P. Yin, Ganesh N. Pandian, C. Rathnam, T. Bando, T. Vaijayanthi, H. Sugiyama and K-B. Lee.
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society (ACS Publications) 巻: 137 号: 14 ページ: 4598-4601
  • DOI: 10.1021/ja511298n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tandem trimer pyrrole-imidazole polyamide probes targeting 18 base pairs in human telomere sequences (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kawamoto, Asuka Sasaki, Kaori Hashiya, Satoru Ide, Toshikazu Bando, Kazuhiro Maeshima, Hiroshi Sugiyama
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 6 号: 4 ページ: 2307-2312
  • DOI: 10.1039/c4sc03755c
  • NAID: 120005841416
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rational design of specific binding hairpin Py-Im polyamides targeting human telomere sequences. (2015)
  • 著者名/発表者名: Guo, C. X ., Kawamoto, Y., Asamitsu, S., Sawatani, Y., Hashiya, K., Bando, T., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 23 号: 4 ページ: 855-860
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.12.025
  • NAID: 120005555482
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inhibition of KRAS codon 12 mutants using a novel DNA-alkylating pyrrole-imidazole polyamide conjugate. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka K, Inoue T, Taylor RD, Watanabe T, Koshikawa N, Yoda H, Shinohara K, Takatori A, Sugimoto H, Maru Y, Denda T, Fujiwara K, Balmain A, Ozaki T, Bando T, Sugiyama H, Nagase H.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 6706-6706
  • DOI: 10.1038/ncomms7706
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Specific Alkylation of Human Telomere Repeat Sequences by a Tandem-Hairpin Motif of Pyrrole-Imidazole Polyamides with Indole-Seco-CBI (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M.; Bando, T.; Kawamoto, Y.; Taylor, R. D.; Hashiya, K.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioconjugate Chem. 巻: 25 号: 3 ページ: 552-559
  • DOI: 10.1021/bc400567m
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sequence-specific DNA Alkylation by Tandem Py-Im Polyamide Conjugates. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taylor, R, D.; Kawamoto, Y.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 9 号: 9 ページ: 2527-2533
  • DOI: 10.1002/asia.201402331
  • NAID: 120005647509
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chemical Modification of a Synthetic Small Molecule Boosts its Biological Efficacy against Pluripotency Genes in Mouse Fibroblast. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saha, A.; Pandian, G. N.; Sato, S.; Taniguchi, J.; Kawamoto, Y.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: ChemMedChem 巻: 9 号: 10 ページ: 2374-2380
  • DOI: 10.1002/cmdc.201402117
  • NAID: 120005657928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence-Specific DNA Alkylation and Transcriptional Inhibition by Long-Chain Hairpin Pyrrole-Imidazole Polyamide-Chlorambucil Conjugates Targeting CAG/CTG Trinucleotide Repeats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Asamitsu, S.; Kawamoto, Y.; Hashiya, F.; Hashiya, K.; Yamamoto, M.; Kizaki, S.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 22 号: 17 ページ: 4646-4657
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.07.019
  • NAID: 120005474526
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Targeted Suppression of EVI1 Oncogene Expression by Sequence-Specific Pyrrole-imidazole Polyamide (2014)
  • 著者名/発表者名: Junetha, S.; Pandian, G, N.; Sato, S.; Taniguchi, J.; Anandhakumar, C.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Chem. Biol. 巻: 23 号: 10 ページ: 1370-1380
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2014.07.019
  • NAID: 120005512270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Evaluation of Tandem Hairpin Pyrrole-Imidazole Polyamides Recognizing Human Telomeres. (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyoshi Hirata, Kiyoshi Nokihara, Yusuke Kawamoto, Toshikazu Bando, Asuka Sasaki, Satoru Ide, Kazuhiro Maeshima, Takeshi Kasama, and Hiroshi Sugiyama
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 136 号: 32 ページ: 11546-11554
  • DOI: 10.1021/ja506058e
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NanoScript: A Nanoparticle-Based Artificial Transcription Factor for Effective Gene Regulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Patel, S.; Jung, D.; Yin, P.; Carlton, P.; Yamamoto, M.; Bando, T.; Sugiyama, H.; Lee, K, B.
  • 雑誌名: ACS Nano. 巻: 8 号: 9 ページ: 8959-8967
  • DOI: 10.1021/nn501589f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Next-Generation Sequencing Studies Guide the Design of Pyrrole-Imidazole Polyamides with Improved Binding Specifictiy by the Addition of β-alanine. (2014)
  • 著者名/発表者名: Anandhakumar, C.; Li, Y.; Kizaki, S.; Pandian, G. N.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 15 号: 18 ページ: 2647-2651
  • DOI: 10.1002/cbic.201402497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a Small Molecule that Turns `ON` the Pluripotency Gene Circuitry in Human Fibroblasts. (2014)
  • 著者名/発表者名: Pandian, G, N.; Sato, S.; Anandhakumar, C.; Taniguchi, J.; Takashima, K.; Syed, J; Han, L.; Saha, A.; Bando, T.; Nagase, H.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: ACS Chem. Biol. 巻: 9 号: 12 ページ: 2729-2736
  • DOI: 10.1021/cb500724t
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence-Specific DNA Recognition by Dimerized Cysteine Cyclic Pyrrole-Imidazole Polyamides (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M.; Bando, T.; Morinaga, N.; Kawamoto, Y.; Hashiya, K.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 号: 3 ページ: 752-759
  • DOI: 10.1002/chem.201302482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct DNA-based epigenetic switches trigger differential transcriptional activation in human dermal fibroblasts (2014)
  • 著者名/発表者名: Pandian GN, Nagase H
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 3843-3843
  • DOI: 10.1038/srep03843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence-specific electron injection into DNA from an intermolecular electron donor (2013)
  • 著者名/発表者名: Morinaga H, Takenaka T, Hashiya F, Kizaki S, Hashiya K, Toshikazu B, Sugiyama H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: (印刷中) 号: 8 ページ: 4724-4728
  • DOI: 10.1093/nar/gkt123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Biological Evaluation of a Targeted DNA-Binding Transcriptional Activator with HDAC8 Inhibitory Activity (2013)
  • 著者名/発表者名: Saha, A.; Pandian, G. N.; Sato, S.; Taniguchi, J.; Hashiya, K.; Bando, T.;Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 21 号: 14 ページ: 4201-4209
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.05.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid-Supported DNA for Asymmetric Synthesis: a Stepping-Stone toward Practical Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Han, Y-W.; Kashiwazaki, G.; Morinaga, H.; Matsumoto, T.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 21 号: 17 ページ: 5436-5441
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Synthetic Small Molecule Enforces Targeted Transcriptional Activation of Germ Cell Genes in a Human Somatic Cell. (2013)
  • 著者名/発表者名: Han L, Pandian GN, Junetha S, Sato S, Anandhakumar C, Taniguchi J, Saha A, Bando T, Nagase H and Sugiyama H.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie 巻: 52 号: 50 ページ: 13410-13413
  • DOI: 10.1002/anie.201306766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Evaluation of Tandem Hairpin Pyrrole-Imidazole Polyamides Recognizing Human Telomeres. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kawamoto, Toshikazu Bando, Fukumi Kamada, Yue Li, Kaori Hashiya, Kazuhiro Maeshima, and Hiroshi Sugiyama
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 135 号: 44 ページ: 16468-77
  • DOI: 10.1021/ja406737n
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sequence-Specific DNA Alkylation Targeting for Kras Codon 13 Mutation by Pyrrole-Imidazole Polyamide seco-CBI Conjugates (2013)
  • 著者名/発表者名: Taylor RD, Asamitsu S, Takenaka T, Yamamoto M, Hashiya K, Kawamoto Y, Bando T, Nagase H, Sugiyama H
  • 雑誌名: Chemistry 巻: 20 号: 5 ページ: 1310-1317
  • DOI: 10.1002/chem.201303295
  • 査読あり
• [雑誌論文] A synthetic small molecule for rapid induction of multiple pluripotency genes in mouse embryonic fibroblasts (2012)
  • 著者名/発表者名: Pandian GN, Nakano Y, Sato S, Morinaga H, Bando T, Nagase H, Sugiyama H
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 2:544 号: 1 ページ: 544-544
  • DOI: 10.1038/srep00544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence-Selective Single-Molecule Alkylation with a Pyrrole-Imidazole Polyamide Visualized in a DNA Nanoscaffold (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshidome, M. Endo, G. Kashiwazaki, K. Hidaka, T. Bando, H. Sugiyama
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 号: 10 ページ: 4654-4660
  • DOI: 10.1021/ja209023u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Pyrrole-Imidazole Polyamide Seco-CBI Conjugates with a Vinyl Linker recognizing 7 bp DNA sequence. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takagaki, T.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 31 ページ: 13074-13081
  • DOI: 10.1021/ja3044294
  • 査読あり
• [学会発表] 特定遺伝子の発現を制御するPI-ポリアミドの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板東俊和
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会 シンポジウム：中分子創薬研究のフロンティア
  • 発表場所: 神戸学院大学
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] ヒトテロメア配列に特異的に結合するタンデム型ピロール・イミダゾールポリアミドの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河本佑介, 板東俊和, et al
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこくさつキャンパス
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] DNA塩基配列特異性を有する機能性Py-Imポリアミドの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 板東俊和
  • 学会等名: 第２３回アンチセンスシンポジウム
  • 発表場所: 徳島大学
• [備考] 京都大学大学院理学研究科 化学専攻 生物化学分科
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/
• [備考] 京都大学大学院理学研究科 化学専攻 生物化学分科
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/
• [備考]
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/publication1.html
• [産業財産権] 特定遺伝子の発現を活性化するＣＴＢ－ＰＩポリアミドコンジュゲート (2015)
  • 発明者名: 杉山 弘, 板東俊和
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-025715
  • 出願年月日: 2015-02-12