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2021 年度 実績報告書

多様な点突然変異に対応する人工核酸の設計と難治性がん治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05584
研究機関鳥取大学

研究代表者

櫻井 敏彦  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (10332868)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードペプチド核酸 / ヒポキサンチン / KRAS遺伝子変異 / 一塩基多型
研究実績の概要

InosineはD-リボースとHypoxanthine (Hyp) からなるヌクレオシドで, Guanine(G)以外のCytosine(C), Adenine(A), Thymine(T)と塩基対を形成する“ゆらぎ塩基”として作用する. これまでに低収率が問題となっていた,ペプチド核酸 (Peptide Nucleic Acid; PNA)モノマー(Fmoc-Hyp(OBn)-OH)の高収率合成法を確立し,このモノマーを用いた複数のoligoPNA(Hyp)ならびにInchworm型PNA-Polyethylene glycol (PEG) コンジュゲート(i-PPc(Hyp))を合成した.oligoPNA(Hyp)と合成DNAとの相補鎖形成挙動を解析した結果,Gを除く他の塩基(A, T, C)に対してより安定に相補鎖を形成することが示された.さらに,蛍光官能基(SRB)で修飾したi-PPc(Hyp)を合成した結果,細胞内にマクロピノサイトーシス経路で取り込まれることがわかった.
Hypの持つ”ゆらぎ塩基”としての特徴を利用し,細胞内での1塩基変異を標的とした塩基配列依存的な細胞死誘導効果を検討した.ここでは,細胞増殖を制御するタンパク質のDNA配列に対して相補性の配列をもち,さらにこのi-PPc(Hyp)に細胞膜透過シグナルペプチドを付加したったTag-PPc(Hyp)を合成した.標的タンパク質の発現抑制による細胞死誘導効果を評価した結果,Hypの特徴とする”ゆらぎ塩基”としての塩基配列認識能は低く,配列依存的な細胞死を誘導するには至らなかった.これは,Hyp-GとHyp-Cとの熱安定性の差が比較的小さいことが原因であり,細胞内でのタンパク質の発現が十分に抑制されないことが原因であると推察された.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Reductive Coupling of Isatins with α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds by Low-Valent Titanium2022

    • 著者名/発表者名
      Kise Naoki、Mitsui Yuki、Sakurai Toshihiko
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 95 ページ: 104~109

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210357

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of Intracellular Gene Expression by Inchworm-Type PNA-PEG Conjugate Depends on Recognition of a Monobasic Mutation2021

    • 著者名/発表者名
      Hamashita Yusuke、Kise Naoki、Sakurai Toshihiko
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 1804~1806

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electroreductive Coupling of Phthalimides with α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds and Subsequent Acid-Catalyzed Rearrangement to 4-Aminonaphthalen-1-ols: Density Functional Theory Study of the Acid-Catalyzed Rearrangement of Ketene Silyl Acetals2021

    • 著者名/発表者名
      Kise Naoki、Manto Tatsuhiro、Sakurai Toshihiko
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 ページ: 18232~18246

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c02512

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro transcytosis of Helicobacter pylori histidine-rich protein through gastric epithelial-like cells and the blood?brain barrier2021

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Takashi、Maruyama Aiki、Inui Yurika、Sakurai Toshihiko、Kawano Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 86 ページ: 321~330

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab221

    • 査読あり
  • [産業財産権] 1)人工核酸コンジュゲートおよびその設計法2021

    • 発明者名
      櫻井 敏彦
    • 権利者名
      櫻井 敏彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-117807

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公開日: 2022-12-28  

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