標的遺伝子の自在な発現制御を可能とする人工オリゴヌクレオチドの開発

开发能够自由控制靶基因表达的人工寡核苷酸

• 批准号: 13202036
• 负责人: 小比賀 聡
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13202036/
• 关键词: 核酸類縁体; オリゴヌクレオチド; アンチジーン法; BNA; 転写制御; 遺伝子発現制御; 三重鎖核酸; 遺伝子ネットワーク

遺伝情報の流れを遺伝子レベルで任意に制御できればどれほどすばらしいことか。これが現実のものとなれば、新規遺伝子の機能解析、遺伝子ネットワークの解明等に大きく寄与できることはいうまでもない。この夢の実現に最も近い方法としてアンチジーン法(オリゴヌクレオチド(ODN)を用いて特定のDNA二重鎖に三重鎖を形成させその機能を阻害する方法)が知られている。しかし、従来のODN類では、標的DNAのホモプリン配列にしか対応できず、しかも三重鎖の形成能が十分でないなど致命的な欠陥が山積していた。本研究では、これら問題点を解決すべく検討を行ない、以下のような知見を得た。[1]C並びにT塩基を認識する非天然型核酸類縁体として2-ピリドン、2-ヒドロキシベンゼンをそれぞれ選択し、これらを糖部コンホメーションを固定したリボース類縁体へ導入することで、目的とする新規ヌクレオシド類縁体の合成を達成した。[2]合成したヌクレオシド類縁体をアミダイト化した後にODNへと導入した。さらに、ホモプリン配列中に存在するC並びにT塩基を認識できるか否かについて、融解温度測定実験を行ない検討したところ、期待通りこれらヌクレオシド類は標的配列中に存在するC或いはT塩基と相互作用し安定な三重鎖核酸を形成した。[3]ルシフェラーゼ遺伝子の発現を指標に、培養細胞系における人工ODN(ホモプリン配列を標的としたもの)の遺伝子発現制御を評価する系を構築した。この系を用い検討を重ねた結果、ホモプリン配列を標的とした場合に人工ODNが遺伝子発現を効果的に抑制する事を見い出した。本研究では、ホモプリン配列を持つDNA中のCおよびT塩基と効果的に相互作用し安定な三重鎖形成を形成しうる修飾ODNの開発に成功した。これは従来のアンチジーン法に立ちふさがっていた大きな壁をまさに打破したもので、世界的にも非常に意義深い結果であると言える。

Heritage 伝 intelligence の flow れ を heritage 伝 son レ ベ ル で arbitrary に suppression で き れ ば ど れ ほ ど す ば ら し い こ と か. こ れ が now be の も の と な れ ば, new rules but 伝 の function parsing, but 伝 ネ ッ ト ワ ー ク の interpret such big に き く send で き る こ と は い う ま で も な い. こ の dream の be に now most も nearly い method と し て ア ン チ ジ ー ン method (オ リ ゴ ヌ ク レ オ チ ド (ODN) を い て の specific DNA double lock に triple lock を form さ せ そ の function を resistance against す る method) が know ら れ て い る. し か し, 従 の ODN class で は, target DNA の ホ モ プ リ ン match column に し か 応 seaborne で き ず, し か も triple lock の can form very で が な い な ど deadly な owe 陥 が pile mountain high し て い た. This study で は, こ れ ら problem point を す べ く 検 line for を な い, the following の よ う な knowledge を た. [1] and C び に T salt base を know す る non natural nucleic acid class try body と し て 2 - ピ リ ド ン, 2 - ヒ ド ロ キ シ ベ ン ゼ ン を そ れ ぞ れ sentaku し, こ れ ら を sugar department コ ン ホ メ ー シ ョ ン を fixed し た リ ボ ー ス class try body へ import す る こ と で, purpose と す る new rules ヌ ク レ オ シ ド class try body の synthetic を reached し た. [2] synthetic し た ヌ ク レ オ シ ド class try body を ア ミ ダ イ ト change し た after に ODN へ と import し た. さ ら に, ホ モ プ リ ン match column に exist す る C and び に T salt base を know で き る か no か に つ い て, determination of melting temperature be 験 を line な い beg し 検 た と こ ろ, expect り こ れ ら ヌ ク レ オ シ ド class は mark with column に exist す る C or い は T salt base と interaction し settle な triple lock nucleic acid を form し た. [3] ル シ フ ェ ラ ー ゼ posthumous son 伝 の 発 に を index, cultivating cell line now に お け る artificial ODN (ホ モ プ リ ン match column を mark と し た も の) の posthumous son 伝 発 now suppression を review 価 す る department を build し た. Beg を こ の is を with い 検 heavy ね た results, ホ モ プ リ ン match column を mark と し た occasions に artificial ODN が heritage 伝 son 発 now を unseen fruit に inhibiting す る things を see い out し た. This study で は, ホ モ プ リ ン match column を hold つ DNA の C お よ び T salt base と unseen fruit に interaction し stability な triple lock formation を し う る modified ODN の open 発 に successful し た. こ れ は 従 to の ア ン チ ジ ー ン method に made ち ふ さ が っ て い た big き な wall を ま さ に break し た も の で, world に も very に meaning deep い results で あ る と said え る.

项目成果

Torigoe, H., Hari, Y., Sekiguchi, M., Obika, S., Imanishi, T.: "2'-O,4'-C-Methylene Bridged Nucleic Acid Modification Promotes Pyrimidine Motif Triplex DNA Formation at Physiological pH : Thermodynamic and Kinetic Studies"J. Biol. Chem.. 276・4. 2354-2360

Torigoe, H.、Hari, Y.、Sekiguchi, M.、Obika, S.、Imanishi, T.：“2-O,4-C-亚甲基桥核酸修饰促进嘧啶基序三链体 DNA 在生理 pH 值下的形成：热力学和动力学研究“J. Biol. Chem.. 276・4. 2354-2360

Obika, S., Uneda, T., Sugimoto, T., Nanbu, D., Minami, T., Doi, T.Imanishi, T.: "2'-O,4'-C-Methylene Bridged Nucleic Acid (2',4'-BNA): Synthesis and Triplex-forming Properties"Bioorg. Med. Chem.. 9・4. 1001-1011 (2001)

Obika, S.、Uneda, T.、Sugimoto, T.、Nanbu, D.、Minami, T.、Doi, T.Imanishi, T.：“2-O,4-C-亚甲基桥核酸（ 2,4-BNA)：合成和三链体形成性质“Bioorg.Med.Chem..9・4.1001-1011(2001)

Obika, S., Onoda, M., Morita, K., Andoh, J., Koizumi, M., Imanishi, T.: "3'-Amino-2', 4'BNA : Novel Bridged Nucleic Acids Having an N3'->P5' Phosphoramidate Linkage"Chem.Commun.. 19. 1992-1993 (2001)

Obika, S.、Onoda, M.、Morita, K.、Andoh, J.、Koizumi, M.、Imanishi, T.：“3-Amino-2、4BNA：具有 N3 的新型桥接核酸

Obika, S., Hari, Y., Sekiguchi, M., Imanishi, T.: "A 2',4'-Bridged Nucleic Acid Containing 2-Pyridone as a Nucleobase : Efficient Recognition of a C・G Interruption by Triplex Formation with a Pyrimidine Motif"Angew. Chem., Int. Ed. Engl.. 40・11. 2079-2081

Obika, S.、Hari, Y.、Sekiguchi, M.、Imanishi, T.：“含有 2-吡啶酮作为核碱基的 2,4-桥核酸：通过三链体形成有效识别 C·G 中断带有嘧啶基序“Angew. Chem., Int. Ed. Engl.. 40・11. 2079-2081

Obika, S., Hari, Y., Sekiguchi, M., Imanishi, T.: "Eine 2',4'-verbruckte Nucleinsaure mit 2-Pyridon als Nucleobase : effiziente Erkennung einer C・G-Unterbrechung durch Triplexbildung mit einem Pyrimidinmotiv"Angew. Chem.. 113・11. 2149-2151 (2001)

Obika, S.、Hari, Y.、Sekiguchi, M.、Imanishi, T.：“Eine 2,4-verbruckte Nucleinsaure mit 2-Pyridon als Nucleobase : effiziente Erkennung einer C・G-Unterbrechung durch Triplexbildung mit einem Pyrimidinmotiv 《Angew.化学..》113・11.2149-2151 (2001)