官能基転移性人工核酸を用いた天然RNAのラベル化および編集法への展開

使用转功能人工核酸开发天然RNA标记和编辑方法

• 批准号: 11J04012
• 负责人: 鬼塚 和光
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J04012/
• 关键词: RNA編集; ADAR; 二本鎖RNA; クリックケミストリー; siRNA; RNA修飾; mRNA; RNA; ラベル化; DNA修復; NEIL1; チミジングリコール; プローブ

本研究課題では(1)RNA編集の機能解明、(2)天然RNAの部位特異的修飾を目標に研究を行った。2年目である本年度は、前半はカリフォルニア大学デービス校Peter Beal教授の下で(1)に関連するADAR(adenosine deaminase acting on RNA)によるRNA編集反応の研究を、後半は(2)に関する官能基転移性人工核酸を用いたmRNAの部位特異的修飾の研究を行った。アメリカではDNA修復酵素NEIL1とRNA編集反応の関係に関する研究を一つ目の研究として行い、一年目に化学合成したDNAプローブを用いてその関係性について調査し、その成果をChemBioChem誌に報告した。二年目は主に、二本鎖RNAとADARとの安定な複合体を得ることを目指し、チオール反応性官能基をもつRNAプローブの合成を行った。1-ethynyl riboseを含むRNAを合成し、クリックケミストリーにより様々な長さのリンカーを持つチオール反応性官能基をRNAに挿入した。このチオール反応性基を持つRNAとADAR2とのクロスリンク反応を様々な条件で検討した。しかしながら、滞在期間中に高効率なRNA-AI)1田クロスリンク反応を開発することはできなかった。合成した分子はさらなる検討を共同研究者が行っている。この研究により安定な二本鎖RNA-ADAR複合体を得てX線構造解析に成功すれば、いまだ解明されていないADARのRNAに対する編集反応の選択性に関して大きな知見を与えるであろう。またこのとき合成した1-ethynyl riboseを5'末端に持つsiRNAを合成し、クリックケミストリーにより様々な修飾siRNAを合成した。現在共同研究者がアッセイを行っており、期待していた結果が得られているようである。帰国後は、mRNAの部位特異的な修飾を目指し研究を行った。ビオチンをコンジュゲートした転移性官能基を用いてmRNAの修飾を検討したところ、ルシフェラーゼのmRNAに対して部位特異的に修飾反応が進行することを見出した。この結果から、この反応は天然mRNAのラベル化法として非常に有用であることが示された。

This research aims at (1) functional elucidation of RNA assembly and (2) site-specific modification of natural RNA. In the first half of this year, Professor Peter Beal of the University of Science and Technology (1) conducted research on ADAR(adenosine deaminase acting on RNA), and in the second half of this year, conducted research on site-specific modification of mRNA in the use of functional group shifting artificial nucleic acids. A study on the relationship between DNA repair enzyme NEIL1 and RNA assembly reaction was conducted in the journal ChemBioChem. Two years ago, the main and secondary locks of RNA and ADAR were obtained, and the functional groups of RNA were synthesized. 1-Ethyl ribose is a functional group incorporated into RNA. The condition of this reaction is discussed. High efficiency RNA-AI during lag time. The synthesis of molecules was discussed by co-investigators. This study was successful in X-ray structural analysis of stable two-dimensional RNA-ADAR complexes, and it was found that the molecular structure of ADAR RNA was related to the selection of anti-RNA. Synthesis of siRNAs modified by 1-ethyl ribose 5'terminal siRNAs Now the co-researchers are looking forward to the results of the study. The site-specific modification of mRNA was studied. This article describes how to modify the mRNA by using a mobile functional group. The results of this study are very useful for natural mRNA analysis.

项目成果

The oligodeoxynucleotide probes for the site-specific modification of RNA

用于RNA位点特异性修饰的寡脱氧核苷酸探针

• DOI: 10.1039/c1cs15066a
• 发表时间: 2011
• 期刊: Chemical Society Reviews
• 影响因子: 46.2
• 作者: Shigeki Sasaki;Kazumitsu Onizuka;Yosuke Taniguchi
• 通讯作者: Yosuke Taniguchi

Oligonucleotide containing S-functionalized 2'-deoxy-6-thioguanosine : Facile tools for base-selective and site specific internal modification of RNA

含有 S-功能化 2-脱氧-6-硫鸟苷的寡核苷酸：用于 RNA 碱基选择性和位点特异性内部修饰的简便工具

• DOI: 10.1002/0471142700.nc0449s48
• 发表时间: 2012
• 期刊: Curr. Protoc. Nucleic Acid Chem.
• 作者: Shigeki Sasaki;Kazumitsu Onizuka;Yosuke Taniguchi
• 通讯作者: Yosuke Taniguchi

An efficient and simple method for site-selective modification of O^6-methyl-2'-deoxyguanosine in DNA

一种高效、简单的 DNA 中 O^6-甲基-2-脱氧鸟苷位点选择性修饰方法

• DOI: 10.1039/c2cc17621a
• 发表时间: 2012
• 期刊: Chem. Commun
• 作者: Kazumitsu Onizuka;Takamasa Nishioka;Zhichun Li;Daichi Jitsuzaki;Yosuke Taniguchi;Shigeki Sasaki
• 通讯作者: Shigeki Sasaki

チミングリコールDNAに対するNEIL1の活性・結合力とRNA編集の効果

NEIL1 活性和与胸腺嘧啶乙二醇 DNA 的结合强度以及 RNA 编辑的效果

• 发表时间: 2013
• 作者: 武藤 剛;吉村昭彦;鬼塚和光
• 通讯作者: 鬼塚和光