2013 Fiscal Year Annual Research Report
ノンコーディングＲＮＡを標的とする蛍光検出リガンドの創製と応用
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24350033
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西澤 精一 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40281969)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 雄介 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90583039)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ノンコーディングRNA / 小分子 / 蛍光 / 検出 / 相互作用 / リガンド / TAR RNA |
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| Research Abstract |
タンパク質に翻訳されずに機能するRNAは、ノンコーディングRNA（ncRNA）と呼ばれる。ここ１０年程の間に、ncRNAが関与する生物現象の発見が相次ぎ、生物学の知見が新しいものに塗替えられつつある。
本研究では、ncRNA研究に寄与しうる新しい分析ツールの提供を目指して、「RNA非翻訳領域を特異的に認識しうる新規な低分子蛍光性リガンドを設計・合成、これらの化合物に基づくRNA解析法並びに薬剤スクリーニング法を開発する」ことを試みる。具体的には、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）のTrans-activation responsive region（TAR RNA）、また、リボソームRNAのAサイトなどを研究対象とするもので、これらを標的とする高親和性・高選択的な蛍光検出リガンドを開発する。昨年度に引き続き、平成25年度は、TAR RNAを標的とする蛍光性リガンドの開発を重点的に進めた。
TAR RNAは、メッセンジャーRNAの5’末端に存在するヘアピン構造部分で、転写活性化タンパク質（Tat）がTAR RNAに結合してその転写を促進する。このため、HIV治療における創薬標的として注目されており、アミノグリコシド類やペプチド類を中心とした薬剤開発が進められている。一方、本研究では、非アミノグリコシド系の有機小分子化合物に着目、TAR RNA結合性化合物の探索と改良合成を行った。その結果、本年度、新たに蛍光性のシアニン色素誘導体が、TAR RNAに対する優れた結合選択性と結合力を示すことを見出した。競合反応に基づくスクリーニング指示薬としての応用も可能で、現在、数千化合物からなる化合物ライブラリーに対して、TAR RNA結合化合物のスクリーニングを進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「研究実績の概要」で述べたように、現時点において、本研究で主要な標的とするTAR RNAに対する蛍光性リガンド（薬剤スクリーニングにおける検出試薬）を見出すことに成功している。現在、次のステップとして、TAR RNA結合化合物のスクリーニングへの応用研究を進めている状況である。
また、リボソームRNAのAサイトに結合しうる蛍光性リガンド（基本骨格）を見出すことにも成功している。今後、さらに結合機能と蛍光応答特性の改良合成を進めることで、スクリーニング指示薬としての応用が十分に期待できる。
以上により、本研究は、おおむね順調に進展していると自己評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
概ね当初の研究計画に従って研究を進める。まず、TAR RNA結合リガンドに関しては、開発目標とした基本性能をほぼ達成しており、スクリーニング法への応用研究に重点をおく。
一方、リボソームRNAのAサイト結合リガンドに関しては、これまでに得た知見に基づき、スクリーニング指示薬としての機能（結合力、結合選択性、蛍光応答特性など）の改良を進めるとともに、スクリーニングへの応用研究を併せて進める。
以上のように研究を遂行し，核酸検出リガンドに基づく機能性RNA解析法の有用性を実証，新規な分析方法論として確立することを目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
平成26年度申請額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
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