「食べるマイクロRNAを創る」 ー機能性食品としての核酸ー

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K22287
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 南川 典昭 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (40209820)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小暮 健太朗 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (70262540) ; 田良島 典子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 講師 (90755183)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: 機能性食品 / マイクロRNA / 4'-チオRNA / 4'-セレノRNA

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、機能性RNAの一つであるマイクロRNA (miRNA)を人工エクソソームに封入し、これを食することにより組織や臓器に送達させることで「機能性核酸としての 核酸」という新しい応用研究の分野開拓を目指すものである。
初年度、我々は4'-チオリボヌクレオシドだけでなく新たに開発した4'-セレノリボヌクレオシドを含むmiR-33の合成にも成功した。
今年度は、まずこれらの二つの化学修飾核酸のヌクレアーゼ抵抗性を評価した。その結果、4'-チオRNAよりも4'-セレノRNAの方が、遥かに高い抵抗性を示し、且つRNAに対して安定な二本鎖形成能を示すことが明らかとなった。この結果を受け、利用する機能性RNAを4'-セレノRNAへとシフトさせることとし、その大量合成ならびに4'-セレノsiRNAを合成し、その遺伝子発現抑制効果を調べることにした（siRNAは、miRNAと同様の機構で遺伝子発現抑制を誘起し、より簡便に修飾様式と遺伝子発現抑制効果の相関を調べられるため）。その結果、天然型のsiRNAよりも高い遺伝子発現抑制効果を示す修飾様式を見出すことに成功した。
一方、機能性RNAのエキソソームへの封入については、研究分担者の小暮の共同研究者である福田が開発した方法により、蛍光共鳴エネルギー移動FRET観察からエキソソームとリポソームの膜融合、および融合による低分子薬物の封入に成功したことから、エキソソームへの核酸封入は達成可能であることが明らかとなった。