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2018 年度 実施状況報告書

細胞膜透過能を有する合成核酸の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01966
研究機関神奈川大学

研究代表者

實吉 尚郎  神奈川大学, 工学部, 助教 (10564784)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード細胞内導入 / プロドラッグ / 細胞膜透過性 / 核酸医薬 / グルタチオン / 細胞内化学反応 / 核酸合成化学 / 保護基
研究実績の概要

本研究は、細胞膜透過能を有する合成核酸の開発を目指すものである。すなわち、核酸分子自体に細胞膜透過性を有機化学的に付与し、細胞内導入を劇的に簡便にする。細胞膜透過後、適切なトリガー(細胞内環境)によって保護基が除去され活性を示す合成核酸の創製を目指している。本年度は、昨年度に見出した保護基をモデル核酸医薬のプロドラッグ化へ応用した。得られたモデル分子の細胞内部での機能を検討した。細胞内への導入は、合成核酸を細胞へ直接添加する方法と導入剤(トランスフェクション試薬)を用いる一般的な方法を用いた。遺伝子の発現抑制を指標に、細胞内でどの程度機能しているかを評価した。導入剤を用いた場合、プロドラッグ型核酸は、親化合物(保護基が脱保護されている)と比較して高い活性が観測された。保護基の導入により細胞内での安定性が向上したためと推測している。直接添加の場合では、導入剤を使用した場合と比較してやや活性が低下した。親化合物と比較すると、より高い活性が観測された。これらの結果より、保護基を結合した効果を確認することができた。今後は、インキュベート時間、保護基の導入数や導入位置を最適化し、直接添加で機能する合成核酸を目指していきたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度に開発された保護基を導入したモデル核酸医薬の合成法を確立し、細胞内での活性試験へと進展させることができた。

今後の研究の推進方策

細胞内への取り込み機構の推定、細胞内部での活性化反応、細胞内での機能発現の理解を目指して合成化学的手法で研究課題にアプローチする予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 1.Design, Synthesis and Cellular Uptake of Oligonucleotides Bearing Glutathione-Labile Protecting Groups2019

    • 著者名/発表者名
      Hisao Saneyoshi, Takayuki Ohta, Yuki Hiyoshi, Takeo Saneyoshi, Akira Ono.
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 ページ: 862-866

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prodrug型核酸医薬に用いる保護基の開発2019

    • 著者名/発表者名
      實吉尚郎、小野晶
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 45 ページ: 4-7

  • [学会発表] 発蛍光色素が結合したオリゴヌクレオチドの合成2019

    • 著者名/発表者名
      實吉尚郎、山本祐太、太田貴之、小野晶
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 2' 位に還元環境で脱離する保護基を結合した RNA の合成:プロドラッグ型核酸医薬開発に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      小野晶、中村康大、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] Synthesis of cell-membrane permeable oligonucleotides bearing GSH-activated protecting groups on the internucleotide linkages2018

    • 著者名/発表者名
      Hisao Saneyoshi, Takayuki Ohta, Yuki Hiyoshi, Akira Ono
    • 学会等名
      第45回国際核酸化学シンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] 實吉尚郎、太田貴之、日吉祐貴、小野晶2018

    • 著者名/発表者名
      プロドラッグ型核酸の合成と細胞内取り込み
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] Development of reduction-activated protecting groups for siRNA prodrugs2018

    • 著者名/発表者名
      Kodai Nakamura, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      23th International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (XXIII IRT)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of cell-permeable oligonucleotides bearing GSH-activated protecting groups2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ohta, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      23th International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (XXIII IRT)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic study of bio-reduction cleavable linker for oligonucleotides2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Terasawa, Akira Ono, Hisao Saneyoshi
    • 学会等名
      23th International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (XXIII IRT)
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光発生型色素が結合したオリゴヌクレオチドの合成2018

    • 著者名/発表者名
      實吉尚郎、山本祐太、太田貴之、小野晶
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
  • [学会発表] 癌細胞内で開裂するリンカーの開発研究2018

    • 著者名/発表者名
      寺澤一馬、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
  • [学会発表] 細胞内還元条件で除去されるRNA糖部保護基の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中村康大、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
  • [学会発表] 細胞膜透過性を有するグルタチオン応答性プロドラッグ型核酸の合成2018

    • 著者名/発表者名
      太田貴之、小野晶、實吉尚郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
  • [産業財産権] 2.ヌクレオシド又はそのヌクレオチドの誘導体、それを構成単位として含むRNA誘導体、核酸医薬、及びRNA誘導体若しくはRNAの製造方法.2018

    • 発明者名
      小野晶、實吉尚郎
    • 権利者名
      神奈川大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      特開2018-184351

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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