RNA関連ゲノム研究の礎となるRNAオリゴマーの高効率合成法の開発

开发RNA寡聚物的高效合成方法，这是RNA相关基因组研究的基石

基本信息

批准号：
16011223
负责人：
早川芳宏
金额：
$ 3.14万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16011223/
关键词：
ヌクレオチド RNA c-di-GMP biofilm 黄色ブドウ球菌

项目摘要

RNA関連小分子、環状ビス(3'→5')ジグアリル酸(c-di-GMP)の高効率合成を達成した。c-di-GMPは、セルロースの生合成を調節する機能、またMolt 4およびJurkat細胞内に取り込まれるとCD4レセプタ量を増加させ、細胞分裂を減少させる機能をもつ生体機能性天然核酸であるが、既知のもの以外にも、多くの有用な生体機能(生物活性)をもつと予測される物質である。したがって、本物質の未知生物機能の発見、同機能の発現機構の解明は、極めて重要な課題として、現在、医学、薬学、生物学などの分野の研究者を中心に、精力的に行われつつあるが、同研究を、多彩に、また精密に行うためには、c-di-GMPおよびその人工修飾体のグラム単位での大量供給が必要である。しかしながら、現在、この要望に十分応えられる合成法は皆無に等しい。すなわち、既存の化学合成法や酵素合成法では一度に10mg程度の標的化合物を合成することが限界であり、要望を満たすには、ほど遠い。これに対し、筆者らは、一度に1g程度の標的化合物の合成が可能である合成法、すなわち、上記要望に応え得る初めての合成法を開発した。さらに、米国Maryland大学のD.K.R.Karaolisらとの共同研究により、c-di-GMPが、大腸がんにおけるがん細胞の増殖を阻害することをin vitro実験によって、見いだした。また黄色ブドウ球菌のbiofilm生合成を調節・阻害することをin vitro実験およびマウスを使った動物実験によって発見した。なお、biofilmは、黄色ブドウ球菌に限らず、種々の病原菌がヒトに感染すると、同菌の細胞膜の外側にできるセルロース性のフィルムのことで、これが形成されると薬剤の細胞内への透過が困難になり、病原菌の薬剤に対する耐性が増す、すなわち細菌が薬剤耐性菌になると言われている。このため、本発見は耐性菌生成を抑止するための重大な発見との評価を受けている。

我们实现了RNA相关小分子环状双(3'→5')二甘氨酸(c-di-GMP)的高效合成。 c-di-GMP是一种具有生物功能的天然核酸，具有调节纤维素生物合成的功能，当被Molt 4和Jurkat细胞吸收时，会增加CD4受体的数量并减少细胞分裂，是一种预计具有多种作用的物质。除了已知的功能之外，还具有有用的生物功能（生物活性）。因此，发现该物质的未知生物学功能并阐明该功能的表达机制是极其重要的问题，目前正在被医学、药理学、生物学等领域的研究人员积极追求。以多种方式、精确地开展这项研究，需要以克为单位大量供应c-di-GMP及其人工修饰产品。然而，目前几乎没有合成方法能够完全满足这一需求。也就是说，现有的化学合成方法和酶法合成方法每次只能合成10mg左右的目标化合物，远远不能满足需求。针对这种情况，作者开发了一种合成方法，可以一次合成约1g的目标化合物，这是第一个能够满足上述要求的合成方法。此外，我们与美国马里兰大学的D.K.R. Karaolis及其同事合作，通过体外实验发现c-di-GMP可抑制结直肠癌癌细胞的增殖。我们还通过体外实验和小鼠动物实验发现它可以调节和抑制金黄色葡萄球菌生物膜的生物合成。生物膜是多种病原菌（不仅仅是金黄色葡萄球菌）细胞膜外形成的纤维素膜，当它们感染人类时，病原菌对药物的抵抗力会增加，即细菌产生耐药性。。因此，该发现被评价为抑制耐药菌产生的重要发现。