超機能性人工オリゴヌクレオチドによる遺伝子医薬品の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12557201
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 今西 武 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (40028866)
• 研究分担者: 小比賀 聡 大阪大学, 薬学研究科, 助手 (80243252) ; 土井 健史 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (00211409)
• キーワード: 糖部立体配座 / ヌクレオシド類縁体 / オリゴヌクレオチド類縁体 / 人工核酸 / 合成 / アンチセンス / アンチジーン / BNA

研究概要

1)我々は、ヌクレオシドの糖部立体配座を厳密にN型に固定化した新規核酸類縁体(BNA)の合成に成功している。ここでは、各種非天然型核酸塩基を設計・合成し、これらをBNAモノマー類へ導入するための新たな経路の開拓を行なった。まず、非天然型核酸塩基として種々のピリドン類を選択し、これらをTMS基にて活性化した後、D-グルコースから数工程にて調製したジアセタート体への導入を行なったところ、首尾よく反応が進行することを確認した。さらに、BNA骨核の構築、水酸基の脱保護などの工程を経て目的とするBNAモノマー類の合成を達成した。さらに、本手法は、天然型核酸塩基を持つBNAモノマー類の合成にも応用可能であった。
2)次に、合成の完了したBNAモノマー類を様々な位置に導入した人工オリゴヌクレオチド(BNA)の合成をDNA合成機を用いて達成した。得られたBNA類の化学的・生物学的活性について評価を行なった結果、相補鎖RNAに対し極めて高い結合親和性を有していることを核酸融解温度(Tm)測定により確認した。また、血清中での安定性をRI標識したBNA類の電気泳動により検討した。さらに、標識したmRNAとBNA類との二重鎖に対しRNaseHを作用させ、mRNAの分解の過程を詳細に検討し、BNA-DNAキメラ分子がRNaseHに認識されることを見い出した。
3)ホスホロアミダート結合を持つオリゴヌクレオチド類は、その優れた二重鎖形成能、三重鎖形成能からアンチセンス分子、アンチジーン分子として注目されている。そこで我々は、ホスホロアミダート結合を有するBNA類(aminoBNA類)の合成経路について種々検討を重ね、任意の位置にaminoBNAモノマーを組み込んだオリゴヌクレオチド類縁体の合成法を開発することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] S.Obika,Y.Hari,M.Sekiguchi and T.Imanishi: "Synthesis and Triplex Forming Ability of Conformationally Locked Oligonucleotides Containing Unnatural Nucleobases : Efficient Recognition of a C・G Interruption"Nucleic Acids Symp.Ser.. 44. 131-132 (2000)
• [文献書誌] H.Torigoe,S.Obika and T.Imanishi: "Promotion of Triplex Formation by a Fixed N-Form Sugar Puckering : Thermodynamic and Kinetic Studies"Nucleic Acids Symp.Ser.. 44. 241-242 (2000)
• [文献書誌] S.Obika,Y.Hari,T.Sugimoto,M.Sekiguchi and T.Imanishi: "Triplex-forming Enhancement with High Sequence Selectivity by Single 2'-O,4'-C-Methylene Bridged Nucleic Acid (2',4'-BNA) Modification"Tetrahedron Lett.. 41・46. 8923-8927 (2000)
• [文献書誌] H.Torigoe,Y.Hari,M.Sekiguchi,S.Obika and T.Imanishi: "2'-O,4'-C-Methylene Bridged Nucleic Acid Modification Promotes Pyrimidine Motif Triplex DNA Formation at Physiological pH : Thermodynamic and Kinetic Studies"J.Biol.Chem.. 276・4. 2354-2360 (2001)