タンパク質との機能融合を目指したゲノム標的機能性人工核酸の開発

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ヒトゲノムの全遺伝子配列の解読終了が公表され、本格的にポストゲノムシーケンス時代に突入し、ゲノム配列情報を利用した病気の診断や治療など、様々な研究への展開が盛んに行われている。本研究では、機能性人工分子を用いることによって生体内に内在するたんぱく質本来の機能を活性化し、人工分子と生体内分子の機能を融合活用する革新的な遺伝子発現制御法の開発を目指している。その方法の一つとして、3本鎖DNA形成に着目した。3本鎖DNA形成を利用した遺伝子発現阻害、変異や修復などの生体内反応を惹起する3本鎖DNA形成分子の探索を行うために、本研究室で開発した人工核酸(WNA:W-shaped Nucleoside Analogues)を基本骨格にその誘導体の合成・評価を行った。WNAは認識塩基部位であるヘテロ環と安定化部位である芳香環をビシクロ骨格に別々に結合させた人工核酸である。これまで合成し評価した種々のWNA誘導体の結果をもとに、新たに設計を行った。その結果、WNAの変換部位の一つであるベンゼン環部分にアミノ基を有する誘導体を含んだ3本鎖形成オリゴヌクレオチドにより、非選択的な3本鎖DNA形成に成功した。さらに結果に基づく誘導体の設計・合成を行っており、認識構造の最適化を行っている。さらに、これまでに見いだしていたc-myc遺伝子に対するRaji細胞を用いた細胞増殖阻害研究に加えて、本研究ではbcl-2遺伝子に対する3本鎖形成オリゴヌクレオチドの設計・合成を行った。3本鎖形成能の評価の結果、このオリゴヌクレオチドは3本鎖DNAを形成することが明らかとなった。さらに、肺ガン細胞を用いて細胞増殖阻害能を確認したところ、まだ予備的な結果ではあるが、効果的に細胞増殖阻害活性があることを明らかにした。