ハイブリッド形成によりマルチ制御機能を持つインテリジェント核酸の創製

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17550158
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 永次 史 九州大学, 薬学研究院, 助教授 (90208025)
• キーワード: クロスリンク / 2-amino-6-vinyl purine / ハイブリッド形成 / FRET / マスキング剤

研究概要

本研究では過剰発現している異常遺伝子に対しハイブリッドを形成し、その発現を調節するのと同時に、薬剤を放出することで標的蛋白の機能を制御するマルチ制御機能をもつインテリジェント核酸の開発を目的としている。すでに私は標的との2本鎖内で特異的に活性化されシチジンに対して選択的にクロスリンク反応する2-amino-6-vinyl purineを開発している。さらにこの反応中で反応性官能基のマスキング剤に使ったスルフィド基で結合した分子が放出されることを確認している。またスルフィド官能基でマスキングされたクロスリンク剤を持つオリゴDNAは天然型アンチセンスの効率を向上することがわかっており、細胞内でもスルフィド基の脱離及びクロスリンク反応が進行することが示唆されている。そこで本年度はまず、細胞内で効率よく脱離するスルフィド官能基の検索を行った。細胞内でスルフィド基の脱離を確認する方法としてFRET現象の利用を計画した。まず2つの蛍光団を持つ機能性オリゴDNAを合成し、スルフィド結合した蛍光団が遊離しFRETが解消し蛍光を示すことを指標に、標的遺伝子に対してハイブリッドを形成することで容易に遊離するスルフィド官能基の検索を行なった。その結果、消光剤としてダブシル基をスルフィド結合させた2-amino-6-alkyl purine誘導体を含むオリゴDNAの末端に、フルオレセインを導入したオリゴDNAが効率よくFRET現象を起こすことを見出した。さらにこのオリゴDNAを試験管内で標的位置にシトシンを含む配列のオリゴDNAと混合したときのみ、消光剤の脱離に伴う蛍光の増強が観測された。この結果は今回合成した標識オリゴDNAはハイブリッド形成により選択的に蛍光の増強を観測できると考えられ、細胞内での化学反応の追跡も可能であると期待される。現在、モデル細胞系を用いてこれらの反応追跡を検討中であり、さらに細胞内への適用を目指して研究を展開中である。

研究成果

• [雑誌論文] Intracellular Ability of an Inducible Alkylation System to Exhibit Antisense Effects with Greater Potency and Selectivity (2006)
  • 著者名/発表者名: Ali M.M., Oishi M., Nagatsugi F., Mori K., Nagasaki Y., Kataoka K., Sasaki S
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed (In press)
• [雑誌論文] Effects of Halogenated WNA Derivatives on Sequence Dependency for Expansion of Recognition Sequences in the Non-Natural Type Triplexes (2006)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Y., Nakamura A., Senko Y., Nagatsugi F., Sasaki S
  • 雑誌名: J.Org.Chem (In press)
• [雑誌論文] Application of 2-Amino-6-Vinylpurine as an Efficient Agent for Conjugation of Oligonucleotides (2006)
  • 著者名/発表者名: Ali M.M., Nagatsugi F., Sasaki S., Nakahara R., Maeda M
  • 雑誌名: Nucleosides, Nucleotides, and Nucleic Acids 25 ページ: 159-169
• [雑誌論文] Design of highly efficient and selective transfer reaction of nitrosyl group to dC and d^mC resulting in specific deamination, (2005)
  • 著者名/発表者名: Md.Monsur Ali, Nagatsugi, F., Nakayama, S., Md.Rowshon Alam, Kawasaki, T., Sasaki, S
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acid 24 ページ: 721-724
• [雑誌論文] Expansion of triplex recognition codes by the use of novel bicyclic nucleoside derivatives (WNA) (2005)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, Y., Nakamura, A., Senko, Y., Kodama, K., Nagatsugi, F., Sasaki, S
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 24 ページ: 823-827
• [雑誌論文] Supramolecular assemblies for the cytoplasmic delivery of antisense oligodeoxynucleotide : Polylon complex (PIC) micelles based on poly(ethylene glycol)-SS-oligodeoxynucleotide conjugate (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Oishi, T.Hayama, Y.Akiyama, S.Takae, A.Harada, Y.Yamasaki, F.Nagatsugi, S.Sasaki, Y.Nagasaki, K.Kataoka
  • 雑誌名: Biomacromolecules 6 ページ: 2449-2454
• [雑誌論文] Smart Polyion Complex Micelles for Targeted Intracellular Delivery of PEGylated Antisense Oligonucleotide with Acid-Labile Linkage, (2005)
  • 著者名/発表者名: Oishi, M., F.Nagatsugi, Sasaki, S., Nagasaki, Y., Kataoka, K
  • 雑誌名: ChemBioChem 6 ページ: 718-725
• [雑誌論文] Substituent Effects on the In situ Activation of the Double Activated Cross-linking Reaction (2005)
  • 著者名/発表者名: F.Nagatsugi, _S.Mori, Md.Monsur Ali, Y.Ogata, S.Sasaki
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp.Ser 49 ページ: 175-176
• [雑誌論文] Development of efficient packaging method of oligodeoxynucleotides by a condensed nano particle in lipid envelope structur (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamada, K.Kogure, Y.Nakamura, K.Inoue, H.Akita, F.Nagatsugi, S.Sasaki, T.Suhara, H.Harashima
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull 28 ページ: 1939-1942
• [雑誌論文] Hybridization-Promoted and Cytidine-Selective Activation for Cross-Linking with the Use of 2-Amino-6-Vinylpurine Derivatives (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, T., Nagatsugi, F., Md.Monsur Ali, Maeda, M., Sugiyama, K..Hori, K., Sasaki, S
  • 雑誌名: J.Org.Chem 70 ページ: 14-23
• [図書] Molecular Design for Specific Recognition and Reaction in Genome-Targeting Chemistry, Frontiers in Organic Chemistry (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Sasaki, F.Nagatsugi
  • 総ページ数: 145-162
  • 出版者: Bentham Science Publisherss