Detection of particular structures using cyclic polyamides that selectively recognize G-quadruplex DNA and elucidation of their functions

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申請者は前年度までの研究テーマにおいて、グアニン四重鎖（G4）構造に特異的に結合するリガンド分子、環状イミダゾールリシンポリアミド（cIKP）と、ゲノム上の指定したG4構造のみを選択的にするようデザインした、二本鎖DNA結合分子付与型cIKPの開発を行い、一定の成果を報告した。今年度おける研究課題では、このcIKPの誘導体を設計・合成し、さらなる機能改善・機能開拓を目指した。インビトロ転写系におけるスクリーニングにより、cIKPのすべてのイミダゾールをピロールに置換した環状ピロール・リシンポリアミド（cPKP）が、高い遺伝子発現抑制効果と遺伝子選択性を示したことから、この化合物に対して詳細な検討を行った。その結果、種々の無細胞系のアッセイにより、cPKPのDNAに対する特殊な結合特性を導いた。この結果を踏まえて、cPKPがサイトメガウィルス（CMV）に対して選択的遺伝子転写抑制効果が期待できると考えて、抗ウイルス薬としての可能性を検討した。その結果、cPKPはCMVのコアプロモーター活性を選択的に減弱させることを見出した。さらにRNA-Seqによる網羅的遺伝子発現解析を実施し、高濃度（10 uM）においてもほとんどヒト遺伝子の発現プロファイルを変化させないことを確認した。これらの研究成果は、cPKPがヒトに対する副作用を抑えた抗ウイルス薬として発展する可能性を有する点で意義深い。申請者はこれらの研究成果を、XXIII INTERNATIONAL ROUNDTABLE ON NUCLEOSIDES, NUCLEOTIDES AND NUCLEIC ACIDSと日本化学第99春季年会で発表し、関連する論文を3報発表している。