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2015 年度 実績報告書

キセノ核酸スイッチ分子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 25350962
研究機関群馬大学

研究代表者

桑原 正靖  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40334130)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードキセノ核酸 / 核酸アプタマー / スイッチ分子 / 刺激応答性 / 環境応答性
研究実績の概要

外部刺激や環境に応じて、結合活性が変化する核酸アプタマーをベースとしたスイッチ分子は、薬物送達システム(DDS)やバイオセンサー、分子デバイスなどへの応用が期待される。昨年度までの研究で構築し最適化した人工核酸ライブラリや長鎖DNAライブラリ(100 mer)を用いた非平衡キャピラリー電気泳動(NECEEM: Nonequilibrium capillary electrophoresis of equilibrium mixtures)法を用いたキャピラリー電気泳動法セレクション(CE-SELEX)法を基に、本年度は活性モジュールを装備したスイッチアプタマー分子を作製しそれらの特性を検討した。3残基の(E)-5-(2-カルボキシビニル)-2’-デオキシウリジンを含む11種類の改変体をポリメラーゼ反応によりそれぞれ酵素的に合成し、それらの標的トロンビンに対する結合親和性をNECEEM法により検討したところ、標的結合活性を保持しているものについては、解離定数(Kd)は、概ね0.2から5ナノモラーであった。プロト型の配列にはLNAヌクレオシドが、6箇所(3,6,9,12,15および18位)含まれるが、それらを全て天然型ヌクレオシドに置換したものは標的結合活性を示さない。興味深いことに、9位と15位のシトシンを塩基とするLNAヌクレオシドを天然型の2’-デオキシシチジンに置き換えたものは全く結合活性を示さないものの、それら2残基を2’-デオキシ-5-メチルシチジンに置換したものは、4ナノモラーを示すことを新たに見出すことに成功した。これにより、当該スイッチアプタマーによるシトシンのメチル化の検出系の構築可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] キャピラリー電気泳動法を用いた修飾核酸アプタマーのセレクション2015

    • 著者名/発表者名
      桑原 正靖、萩原 健太、入澤 祐太、笠原 勇矢
    • 雑誌名

      電気泳動

      巻: 59 ページ: 88-90

    • DOI

      doi:10.2198/electroph.59.88

    • 査読あり
  • [学会発表] Application of unnatural nucleicacids and non-canonical nucleic acid structures towards drug discovery and bioanalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Kuwahara
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-19 – 2015-12-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Isothermal and visual RNA detection system using enzymatic signal amplification and specific emission of thioflavin-T analog2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Fujita,Yuka Kataoka,Masayasu Kuwahara
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-18 – 2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Thioflavin T analogs as G-quadruplex indicators and their applications to bioanalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Yuka Kataoka,Hiroto Fujita,Masayasu Kuwahara
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-17 – 2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Capillary electrophoresis-systematic evolution of ligands by exponential enrichment selection using modified nucleic acid libraries2015

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Kuwahara
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Xeno-nucleic acid aptamers2015

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Kuwahara
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on “Functional Nucleic Acids: From Laboratory to Targeted Molecular Therapy”
    • 発表場所
      Perth, Australia
    • 年月日
      2015-11-27 – 2015-11-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RNA detection method using a thioflavin-T analog2015

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Kuwahara, Hiroto Fujita, Yuka Kataoka, Seiji Tobita
    • 学会等名
      The 42nd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC2015)
    • 発表場所
      兵庫・イーグレ姫路
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses and properties of novel Thioflavin T analogs2015

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Kuwahara
    • 学会等名
      Asia 3 Roundtable on Nucleic Acids 2015
    • 発表場所
      Suwon, Korea
    • 年月日
      2015-09-20 – 2015-09-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動法を用いた修飾核酸アプタマーのセレクション2015

    • 著者名/発表者名
      桑原正靖
    • 学会等名
      第66回日本電気泳動学会総会
    • 発表場所
      東京・東京工科大学蒲田キャンパス
    • 年月日
      2015-09-05 – 2015-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 薬物伝達法への応用に向けた人工核酸アプタマーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      桑原正靖
    • 学会等名
      第31回日本DDS学会学術集会・ワークショップ4・核酸医薬開発の鍵を握るデリバリー技術の新展開
    • 発表場所
      東京・京王プラザホテル
    • 年月日
      2015-07-03 – 2015-07-03
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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