miRNA制御核酸の機能を細胞単位で解析する技術の開発

microRNA(miRNA)は22塩基前後の短鎖ノンコーディングRNAであり、細胞内でmRNAと相互作用することで、細胞増殖などの基本的な生命現象を調整している。一部のmiRNAはがんなどの疾病を誘起することが知られていることから、miRNAに相補的なアンチmiRNAオリゴ核酸(anti-microRNA oligonucleotides, AMO)は医薬品としても期待されている。１本鎖のAMOは、細胞内にリポフェクションで導入されると核に蓄積する傾向があることから、細胞質で機能するmiRNAへの結合はわずかであると考えられる。一方、我々は、安定な２本鎖構造を有するAMOを開発し、高い活性を持つことを確認しているが、細胞内の安定性や局在を評価する手法がないことが課題になっていた。そこで、本研究ではAMOの細胞内の局在と活性の相関を評価することを目指している。今年度は、安定化2本鎖構造を含む、AMOに様々な化学修飾および、蛍光標識を導入し、細胞内での安定性や局在等の評価を進めた。具体的には、1本鎖のアンチセンス核酸の一方の末端に2本鎖構造、もう一方の末端に化学修飾等を導入して、細胞内動態を観察し、miRNA抑制活性との相関を評価した。その結果、安定化した2本鎖を5’末端に導入した場合、および3’末端に導入し、5’末端を化学修飾したAMOでは、細胞内での分解および核への移動が抑制され、高いmiRNA抑制活性を示すことが明らかとなった。

microRNA(miRNA)は22塩基前後の短鎖ノンコーディングRNAであり、細胞内でmRNAと相互作用することで、細胞増殖などの基本的な生命現象を調整している。一部のmiRNAはがんなどの疾病を誘起することが知られていることから、miRNAに相補的なアンチmiRNAオリゴ核酸(anti-microRNA oligonucleotides, AMO)は医薬品としても期待されている。１本鎖のAMOは、細胞内にリポフェクションで導入されると核に蓄積する傾向があることから、細胞質で機能するmiRNAへの結合はわずかであると考えられる。一方、我々は、安定な２本鎖構造を有するAMOを開発し、高い活性を持つことを確認しているが、細胞内の安定性や局在を評価する手法がないことが課題になっていた。そこで、本研究ではAMOの細胞内の局在と活性の相関を評価することを目指している。今年度は、安定化2本鎖構造を含む、AMOに様々な化学修飾および、蛍光標識を導入し、細胞内での安定性や局在等の評価を進めた。具体的には、1本鎖のアンチセンス核酸の一方の末端に2本鎖構造、もう一方の末端に化学修飾等を導入して、細胞内動態を観察し、miRNA抑制活性との相関を評価した。その結果、安定化した2本鎖を5’末端に導入した場合、および3’末端に導入し、5’末端を化学修飾したAMOでは、細胞内での分解および核への移動が抑制され、高いmiRNA抑制活性を示すことが明らかとなった。