ゲノム修復型遺伝子治療を指向した、機能性DNAドラッグのデザインと創製

设计和创造针对基因组修复基因治疗的功能性DNA药物

基本信息

批准号：
15012218
负责人：
清尾康志
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

オリゴDNAを用いた遺伝子改変は、新しい遺伝子治療や遺伝子操作の技術として、注目されている。しかし、現段階では、その効率が非常に低いため、実用化にはいたっていない。本起案研究では、オリゴDNAを用いた遺伝子修復のなかでも、生体内のミスマッチ修復機構を利用した遺伝子修復に着目し、この二本鎖DNAに対する優れたストランドインベージョン能と、強力なミスマッチ塩基対形成能を有する人工DNAの創製を計画した。具体的には、高いインベージョン能を有することが期待される新規ペプチド核酸(PNA)のドラッグデザインと、起案者がすでに報告した、高いミスマッチ塩基対を有するN-アルコキシカルボニルシトシン(Roc-dC)とその誘導体の開発を行う。これまでに起案者が独自に開発したアルコキシカルボニルシトシン(Roc-dC)のミスマッチ塩基対形成能を高めるべく、そのコンホメーションを環状構造でロックした新規ヌクレオベースHPPのデザインと合成を行った。新規ヌクレオベースHPPを化学的にDNA中に導入し、そのワトソンクリック塩基対形成能、およびミスマッチ塩基対形成能をUV-融解曲線を用いて評価した。その結果、HPPが予想通り、高いワトソンクリック塩基対形成能とともに、強力なミスマッチ塩基対形成能を有していることが分った。HPPとAとのミスマッチ塩基対を含む二本鎖DNA30量体を化学合成し、ミスマッチ結合タンパクである高度好熱菌由来MutSとの結合実験を行った。その結果HPPは天然型A-Cミスマッチ塩基対と同等の効率でMutSに認識されることが分った。合成したHPPの分光学的性質を詳細に検討したところ、HPPは比較的強い蛍光発光を示すことがわかった。またその蛍光発光は二本鎖DNA中でグアニンと対合すると消失し、アデニンと対合すると発光することが分った。

使用寡聚DNA进行基因修饰作为一种新的基因治疗和基因操作技术正在引起人们的关注。但现阶段其效率极低，因此尚未投入实际使用。在这项拟议的研究中，我们重点关注利用寡聚DNA进行基因修复的体内错配修复机制的基因修复，并且我们计划创建具有配对的人工DNA。能力。具体来说，有望具有高侵袭能力的新型肽核酸（PNA）的药物设计，以及N-烷氧基羰基胞嘧啶（Roc-dC）及其衍生物的药物设计。为了增强作者原创的烷氧基羰基胞嘧啶（Roc-dC）的错配碱基配对能力，我们设计并合成了一种新的核碱基HPP，其构象被锁定在环状结构中。通过化学方法将一种新型核碱基 HPP 引入 DNA，并使用 UV 熔解曲线评估其 Watson-Crick 碱基配对能力和错配碱基配对能力。正如预期的那样，HPP被发现具有较高的Watson-Crick碱基配对能力以及很强的错配碱基配对能力。我们化学合成了HPP和A之间含有错配碱基对的双链DNA 30mer，并用源自超嗜热菌的错配结合蛋白MutS进行了结合实验。结果表明，MutS 识别 HPP 的效率与天然 A-C 错配碱基对的识别效率相同。对合成 HPP 光谱特性的详细研究表明，它表现出相对较强的荧光。还发现，当与双链DNA中的鸟嘌呤配对时荧光发射消失，但与腺嘌呤配对时荧光发射发射。