リピート結合性小分子を用いた１型筋強直性ジストロフィーの化学生物学的研究

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【リガンドの結合が及ぼすRNAの構造変化】PPDIQとRNAの複合体構造解明への知見を得るために、RNAの二重鎖内外でのウラシルに対するヒドラジンの反応性の違いを利用したケミカルプロービングを行い、続くアニリン処理によるRNAの切断反応を用いてウラシルの置かれる環境を解析した。その結果PPDIQ存在下で顕著なRNAの切断が引き起こされ、PPDIQが結合したU-Uミスマッチ部位ではウラシルのフリップアウトが誘起されていることが明らかとなった。【リガンドによるDM1筋芽細胞の凝集体形成阻害】大阪大学医学研究科中森博士の協力の下、DM1患者の筋芽細胞及びDM1モデル細胞・マウスを用いたPPDIQ及びDPPDIQのIn vivo評価を行った。FISHプローブを用いDM1患者の筋芽細胞の核内に形成されるCUGリピートとMBNL1の凝集体の観察を行った系では、DPPDIQ添加後において顕著な凝集体に相当するプローブの蛍光の消失が観測され、細胞内においてリガンドによるCUGリピートとMBNL1の相互作用形成の阻害を強く示唆した。【DM1モデル細胞・モデルマウスの選択的スプライシング回復効果】DM1細胞の、MBNL1が関与する選択的スプライシングの制御下にあるmRNAの正常型産生率を逆転写PCRを用いて解析した。PPDIQ、DPPDIQどちらを添加した際にも正常型産生率の改善が見られ、リガンドが細胞中のMBNL1の機能回復に寄与したことが明らかとなった。それに加え、DPPDIQはPPDIQに比べ効果的なスプライシング回復効果を示した。同様の評価をモデルマウスにおいても行った。観察を行ったClcn1、Atp2a1どちらの遺伝子においてもDPPDIQを20mg/kgまで腹腔内投与した際、70％のスプライシング回復率を達成した。以上のことより本研究において開発したリガンドがDM1の症状を改善する可能性を強く示し、DM1治療法確立への新規リード化合物となりえる結果であった。