Development of catalysts for RNA degradation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15458
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
• Research Institution: National Institute of Health Sciences (2021-2023); Osaka University (2020)
• Principal Investigator: Kurohara Takashi 国立医薬品食品衛生研究所, 食品添加物部, 研究員 (90865776)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: RNA分解誘導剤 / ビスマス錯体 / キメラ分子 / 触媒

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed an RNA degradation catalyst to realize catalytic degradation of target RNA by a chimeric molecule consisting of an RNA degradation catalyst and an RNA binder.
First, we constructed an evaluation system using HPNPP, an RNA model molecule, and the corresponding DNA model molecule, to identify a dinuclear bismuth complex that is expected to have RNA-degrading activity. Furthermore, we constructed an RNA/DNA degradation evaluation system using oligonucleotides, which are more similar to RNA, and found a complex that selectively degrades RNA by optimizing the structure of the dinuclear bismuth complex. This achievement can be applied to conjugates with small molecule compounds that bind to RNA, contributing to the development of new drug discovery modalities that target RNA.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、RNA分解を誘導する低分子キメラ化合物の開発に必要な、RNA分解触媒の開発を行った。既存のＲＮＡ制御はＲＮＡ鎖のような高分子を用いる干渉法に依存していることから、本法はＲＮＡ制御法の新しい一手となる。まず、医薬品開発の観点としては、従来の創薬標的のほとんどはタンパク質であり、標的の枯渇が社会的な課題である。そのため、ＲＮＡを標的にする技術開発は、新たな創薬モダリティとして期待できる。さらに、非コードＲＮＡのように生体での機能が十分に解明されていないＲＮＡ種も数多く知られていることから、ＲＮＡのノックダウン技術は、生命現象を解明するツールとしても学術上有用であると考えられる。