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 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17550158
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 永次 史 九州大学, 薬学研究院, 助教授 (90208025)
• Keywords: 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

Research Abstract

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。

Research Products

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