１塩基認識を増幅する高分子型人工核酸の設計と生化学的機能評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550243
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 櫻井 敏彦 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10332868)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 人工核酸 / ペプチド核酸 / 遺伝子発現制御 / 1塩基認識

研究概要

生体内で1塩基認識能をもつ人工核酸の設計・機能評価を目的として，PEGの両末端にペプチド核酸を配する系統的なPNA-PEGコンジュゲートを調製し，無細胞タンパク質合成システムを用いた遺伝子発現を評価した。この結果、PNA-PEGコンジュゲートはアンチセンスRNAとして作用しており、1塩基の違いを明確に認識した発現制御が可能であることが示された。また，熱力学パラメーターを算出した結果、PEGの両末端にPNAを配する分子構造が1塩基を認識しており、各PNA部分のTm値の差がこの1塩基認識機構に大きく寄与していることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Electroreductive intermolecular coupling of 3-methoxycarbonylindoles with ketones (2013)
  • 著者名/発表者名: Kise, N., Sueyoshi, A., Takeuchi, S., Sakurai, T.
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 15(11) ページ: 2746-2749
  • DOI: 10.1021/ol4010799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electroreductive intramolecular coupling of aliphatic cyclic imides withα,β-unsaturated esters and ketones : unusual methyl-alkoxy exchange in silyl ketene acetals (2013)
  • 著者名/発表者名: Kise, N., Inoue, Y., Sakurai, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 54 ページ: 3281-3285
  • DOI: 10.1016/j.teltlet.2013.04.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reductive Coupling of Aliphatic Imides with Benzophenones by Low-valent Titanium (2013)
  • 著者名/発表者名: Kise, N., Kinameri, S., Sakurai, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 54 ページ: 6944-6948
  • DOI: 10.1016/j.teltlet.2013.04.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metallo-regulation of the bimolecular triplex formation of a peptide nucleic acid (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada, H., Sakurai, T., Kitamura, Y., Matsuura, H., Ihara, T.
  • 雑誌名: Dalton Transaction 巻: 42(45) ページ: 16006-13
  • DOI: 10.1039/c3dt5138f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inchworm型分子の機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦
  • 雑誌名: 生命科学研究レター 巻: 38
  • URL: http://res.tagen.tohoku.ac.jp/FBC/FBCmember/Member.html
• [雑誌論文] Electroreductive five- and six-membered cyclization of aromaticβ- andγ-imino esters derived from (S)-aspartic acid and (S)-glutamic acid (2012)
  • 著者名/発表者名: Takenaga, Y., Umesaki, Y., Sakurai, T., Kise, N.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68(12) ページ: 2579-2589
  • DOI: 10.1016/j.tet.2012.01.100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reductive coupling of N-methoxycarbonyl lactams with benzophenone and 9-fluorenone by low-valent titanium (2012)
  • 著者名/発表者名: Kise, N., Takenaga, Y., Ishikawa, Y., Morikami, Y., Sakurai, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 53(15) ページ: 1940-1945
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2012.02.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 核酸モデル化合物の発展 (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 64-9 ページ: 698-699
• [雑誌論文] Evaluation of Aβfibrillization inhibitory effect by a PEG-peptide conjugate based on an Aβpeptide fragment with intramolecular FRET (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, T., Iwasaki, T., Okuno, T., Kawata, Y., Kise, N.
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 47(16) ページ: 4709-4711
  • DOI: 10.1039/c0cc05668e
  • 査読あり
• [学会発表] 高分子型人工核酸の設計と生化学的機能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦
  • 学会等名: 高分子学会九州支部材料フォーラム2014
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20140227-28
  • 招待講演
• [学会発表] 非変成コラーゲン-プロテオグリカン構造体を用いた3次元細胞培養 (2013)
  • 著者名/発表者名: 舛山渉,山内翠,木瀬直樹,櫻井敏彦
  • 学会等名: 平成25年度中国四国支部高分子若手研究会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20131114-15
• [学会発表] 1塩基認識を増幅する人工核酸の設計と遺伝子発現制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦
  • 学会等名: 文部科学省生命動態システム科学推進拠点「核内クロマチン・ライブダイナミクスの数理研究拠点」
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20130726-27
  • 招待講演
• [学会発表] 1塩基認識能を増幅する人工核酸の設計と遺伝子発現制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦,柴田崇弘,木瀬直樹,奥野貴士
  • 学会等名: 蛋白質科学会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 20130612-14
• [学会発表] ペプチドシグナルを用いたPNA-PEGコンジュゲートの細胞内輸送 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有馬悠介,木瀬直樹,櫻井敏彦
  • 学会等名: 蛋白質科学会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 20130612-14
• [学会発表] Peptide-PEGコンジュゲートによるアミロイド線維化挙動の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田有紀,木瀬直樹,櫻井敏彦
  • 学会等名: 蛋白質科学会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 20130612-14
• [学会発表] 機能性生体高分子によるバイオマテリアルの創成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦
  • 学会等名: 中国四国地区におけるバイオマテリアル研究
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-04-01
  • 招待講演
• [学会発表] 1塩基認識能を誘起するPNA-PEGコンジュゲートの細胞内輸送 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有馬悠介,柴田崇弘,木瀬直樹,奥野貴士,櫻井敏彦
  • 学会等名: 平成24年度中国四国支部高分子若手研究会
  • 発表場所: 山口
  • 年月日: 20121108-09
• [学会発表] PNA-PEGコンジュゲートによる遺伝子発現制御の機構解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦,柴田崇弘,木瀬直樹,奥野貴士
  • 学会等名: 高分子学会年次会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20120529-31
• [学会発表] 1塩基認識能を増幅するPNA-PEGコンジュゲートの設計と遺伝子発現制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦
  • 学会等名: バイオアカデミックフォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120425-27
• [学会発表] 遺伝子配列の1塩基の違いを見つけ出す人工遺伝子 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦
  • 学会等名: JST新技術説明会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-07-13
• [学会発表] 細胞内におけるPNA-PEGコンジュゲートの機能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦,柴田崇弘,木瀬直樹,奥野貴士
  • 学会等名: 高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20110929-30
• [学会発表] 1塩基認識能を増幅する人工核酸モデル設計と遺伝子発現制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敏彦,柴田崇弘,河田康志,木瀬直樹,奥野貴士
  • 学会等名: 第60回高分子年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110527-29
• [学会発表] Molecular design of the PNA-PEG conjugate as an antisence nucleic acid model and the reguration of gene expression (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, T., Shibata, T., Kawata, Y., Okuno, T., Kise, N.
  • 学会等名: ISNAC2011
  • 発表場所: Hokkaido Univ.
  • 年月日: 2011-11-10
• [備考]
  • URL: http://www.bio.tottori-u.ac.jp/~sakurai/