Development of a new design method for artificial nucleic acids

开发人工核酸的新设计方法

• 批准号: 21K12125
• 负责人: 長尾 知生子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12125/
• 关键词: 人工核酸アプタマー; ドッキング; 分子動力学計算; デザイン; 人工核酸; アプタマー; 機械学習

本研究では、あらゆるターゲットタンパク質に対して人工核酸アプタマーを取得できるよう、特異的な相互作用による親和性とターゲット表面との非特異的な相互作用も含めて「滞在時間」を考慮した修飾基の導入による、論理的、かつ効率的な人工核酸アプタマーのデザイン方法を提案する。具体的には、１．親和性と滞在時間を考慮した修飾基の選択、２．適切な修飾基を導入した人工核酸を用いたSELEX法によるアプタマー取得の効率化、３．インシリコによる効率的な人工核酸アプタマー最適化、の3項目を実施する。これまでに、項目1. 親和性と滞在時間を考慮した修飾基の選択に関して、修飾基選択のパラメータの設定を行うための調査を実施し、パラメータの候補を得ている。調査は、タンパク質間相互作用を阻害する低分子化合物が多数報告されており、かつ立体構造が解かれている5つのタンパク質について行った。ターゲットタンパク質の機能を阻害する化合物情報を取得し、ドッキング計算をタンパク質表面全体に対して行った。ドッキングの結果を、化合物の結合部位をターゲットの表面をタンパク質―タンパク質相互作用面とそれ以外の表面に分けて詳細に解析した結果、ターゲットの表面の性質によって化合物の分布や相互作用の強さが異なっていることが明らかになってきた。これらの結果に基づいて、化合物選択に利用するパラメータの候補を得ている。

This study で は, あ ら ゆ る タ ー ゲ ッ ト タ ン パ ク qualitative に し seaborne て artificial nucleic acid ア プ タ マ ー を obtain で き る よ う, specific な interaction に よ る affinity と タ ー ゲ ッ ト surface と の nonspecific interaction な も contain め て "lag in time" を consider し た modified base の import に よ る, logical, か つ sharper rate な artificial nucleic acid ア プ タ マ ー の Youdaoplaceholder0 を method を proposal する. Specifically, に に, 1. Affinity と hysteresis time を consider た modification base 択 select 択, 2. Appropriate な modification groups を were introduced into <s:1> た artificial nucleic acids を, and the <s:1> たSELEX method によるアプタ and were used to achieve efficient results. 3. The optimization of な artificial nucleic acid アプタ な な な な な アプタ する する する of シリコによる efficacy and the implementation of <s:1> 3 items を する. こ れ ま で に, item 1. The affinity と lag in time を consider し た modified base の sentaku に masato し て, modified sentaku の パ ラ メ ー タ の line set を う た め の survey を be し, パ ラ メ ー タ の backup を should て い る. Survey は, タ ン パ ク qualitative interaction between を resistance against す る low molecular compound が most reports さ れ て お り, か つ three-dimensional structure が solution か れ て い る 5 つ の タ ン パ ク qualitative に つ い て line っ た. タ ー ゲ ッ ト タ ン パ ク qualitative の function を resistance against す る compound intelligence を obtain し, ド ッ キ ン グ computing を タ ン パ ク mass on the surface of all the に し seaborne て line っ た. ド ッ キ ン グ の results を, compound の combining site を タ ー ゲ ッ ト の surface を タ ン パ ク mass - タ ン パ ク qualitative interaction surface と そ れ outside の に surface け て detailed analytical し に た results, タ ー ゲ ッ ト の surface の properties に よ っ て compound の distribution や strong interaction の さ が different な っ て い る こ と が Ming ら か に な っ て き た. こ れ ら の results に づ い て compounds, sentaku に using す る パ ラ メ ー タ の backup を should て い る.

项目成果

糖・塩基部デュアル修飾型人工核酸を用いた抗CHIP/STUB1アプタマーの創出

利用糖/碱基双修饰人工核酸构建抗CHIP/STUB1适体

• 发表时间: 2023
• 作者: Ohtsuka Hokuto;Hatta Yoshiko;Hayashi Kana;Shimasaki Takafumi;Otsubo Yoko;Ito Yurika;Tsutsui Yu;Hattori Nobutake;Yamashita Akira;Murakami Hiroshi;Aiba Hirofumi;石田健太，千賀陽子，仁田峠海斗，岡正啓，大岡伸通，星野秀和，出水庸介，井上貴雄，小比賀聡，笠原勇矢
• 通讯作者: 石田健太，千賀陽子，仁田峠海斗，岡正啓，大岡伸通，星野秀和，出水庸介，井上貴雄，小比賀聡，笠原勇矢

ポリアミンによる人工核酸の酵素伸長への影響

多胺对人工核酸酶促延伸的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 星野秀和;笠原勇矢;小比賀聡
• 通讯作者: 小比賀聡

塩基部修飾人工核酸を用いた抗IL-6Rアプタマーの開発

使用碱基修饰的人工核酸开发抗IL-6R适体

• 发表时间: 2022
• 作者: 笠原勇矢;千賀陽子;石田健太;奥田匠;長尾知生子;新山真由美;鎌田春彦;水口賢司;小比賀聡
• 通讯作者: 小比賀聡

2′位や5′位を修飾した人工核酸の改変ポリメラーゼによる酵素伸長

使用修饰聚合酶对 2 和 5 位置修​​饰的人工核酸进行酶促延伸

• 发表时间: 2022
• 作者: 石田健太;笠原勇矢;星野秀和;小比賀聡
• 通讯作者: 小比賀聡

ランダム領域を拡張した修飾オリゴヌクレオチドの酵素合成

具有扩展随机区域的修饰寡核苷酸的酶法合成

• 发表时间: 2023
• 作者: 仁田峠海斗;石田健太;星野秀和;笠原勇矢;小比賀聡
• 通讯作者: 小比賀聡