遺伝子ネットワーク解明に向けた高機能性人工デコイ核酸の開発

开发高功能人工诱饵核酸以阐明基因网络

基本信息

批准号：
13202033
负责人：
今西武
金额：
$ 3.78万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

デコイ核酸は、転写因子などDNA結合タンパク質の認識配列に見せかけ、本来結合すべきDNAとの結合を阻害する。これらデコイ核酸を活用することにより、特定の転写因子によって支配されていた複数の遺伝子発現を一挙に制御することが可能となり、遺伝子ネットワークの解明に向けた新たな突破口となることが期待できる。我々はこれまでに糖部立体配座を固定した新規なヌクレオシド類縁体(BNA)の開発を行ってきた。本研究では。これらヌクレオシド類縁体を高機能性素子として用いたデコイ核酸を各種合成し、それらの機能評価を行ない、以下のような成果を得た。[1]BNAをNF-κBの認識配列中へ導入し、合計9種の人工デコイ核酸(BNA-decoy)を合成した。[2]ゲルシフト法を用い人工デコイ核酸とNF-κBの相互作用について検討した結果、PMAもしくはTNF-αにより刺激したHeLa細胞の核抽出物中のNF-κBと数種のBNA-decoyが効果的に結合することを見い出した。[3]HeLa細胞にレポータープラスミドと共にBNA-decoyを導入し、レポーター遺伝子の発現制御を試みたところ、PMAもしくはTNF-α刺激により上昇した転写活性をBNA-decoyにより抑制することに成功した。これら転写抑制活性と上記のゲルシフト法の結果の間には明らかな相関が見られた。[4]NF-κBがアポトーシスからの回避に関わっていることから、アポトーシス誘導時のHeLa細胞におけるNF-κBの活性をBNA-decoyにより抑えたところ、PMAもしくはTNF-α刺激によるアポトーシスの誘導をこれら人工デコイ分子が顕著に促進するという非常に興味深い知見を得た。S-オリゴにかわる人工核酸をデコイ分子として用い遺伝子発現制御を達成した例はこれまでほとんど知られておらず、今回の成果は世界的にも非常に意義深いものであると言える。

诱饵核酸假装是DNA结合蛋白（例如转录因子）的识别序列，并抑制了应由其结合的DNA的结合。通过利用这些诱饵核酸，可以一次控制由特定转录因子控制的多个基因表达，并有望成为阐明基因网络的新突破。我们以前已经开发了具有固定糖构象的新型核苷类似物（BNA）。在这项研究中。使用这些核苷类似物作为高功能元件合成了各种诱饵核酸，并对这些核酸元素进行了合成，并进行了功能评估，并获得了如下的结果。 [1]将BNA引入NF-κB的识别序列中，并合成了总共九种人工诱饵核酸（BNA-Decoy）。 [2]我们使用凝胶移位方法研究了人造诱饵核酸与NF-κB之间的相互作用，发现在由PMA或TNF-α刺激的HELA细胞核提取物中的几种BNA-二氧化物种有效地结合。 [3]当将BNA-Decoy与报告基因质粒一起引入HeLa细胞时，尝试控制报告基因的基因表达来控制报告基因的表达，并且PMA或TNF-α刺激的转录活性通过BNA-Decoy成功抑制。这些转录抑制活性与上述凝胶移位方法的结果之间存在明显的相关性。 [4]由于NF-κB参与避免凋亡，因此我们获得了非常有趣的发现，当BNA诱导过程中NF-κB的活性被BNA诱导抑制时NF-κB的活性时，这些人工诱饵分子显着促进PMA或TNF-α刺激诱导PMA或TNF-α刺激的诱导。使用人工核酸替代S-Oligos作为诱饵分子来实现基因表达控制的已知实例很少，并且在全球范围内，这一发现具有很高的意义。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Obika, S., Hari, Y., Sekiguchi, M., Imanishi, T.: "Eine 2´,4´-verbruckte Nucleinsaure mit 2-Pyridon als Nucleobase : effiziente Erkennung einer C・G-Unterbrechung durch Triplexbildung mit einem Pyrimidinmotiv"Angew.Chem.. 113・11. 2149-2151 (2001)

Obika, S.、Hari, Y.、Sekiguchi, M.、Imanishi, T.：“Angew.Chem.. 113・11. 2149-2151 (2001)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Nakamura, T., Hinagata, J., Tanaka, T., Imanishi, T., Wada, Y., Kodama, T., Doi, T.: "HSP90, HSP70, and GAPDH Directly Interact with the Cytoplasmic Domain of Macrophage Scavenger Receptors"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 290・2. 858-864 (2002)

Nakamura, T.、Hinagata, J.、Tanaka, T.、Imanishi, T.、Wada, Y.、Kodama, T.、Doi, T.：“HSP90、HSP70 和 GAPDH 直接与巨噬细胞的细胞质结构域相互作用清道夫受体”Biochem.Biophys.Res.Commun..290・2.858-864(2002)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Obika, S., Onoda, M., Morita, K., Andoh, J., Koizumi, M., Imanishi, T.: "3´-Amino-2´,4´-BNA : Novel Bridged Nucleic Acids Having an N3´->P5´ Phosohoramidate Linkage"Chem.Commun.. 19. 1992-1993 (2001)

Obika, S.、Onoda, M.、Morita, K.、Andoh, J.、Koizumi, M.、Imanishi, T.：“3´-Amino-2´,4´-BNA：新型桥接核酸，具有N3´->P5´ Phosohoramidate Linkage"Chem.Commun.19. 1992-1993 (2001)

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期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Obika, S., Hari, Y., Sekiguchi, M., Imanishi, T.: "A 2´,4´-Bridged Nucleic Acid Containing 2-Pyridone as a Nucleobase : Efficient Recognition of a C・G Interruption by Triplex Formation with a Pyrimidine Motif"Angew.Chem., Int.Ed.Engl.. 40・11. 2079-2081 (2

Obika, S.、Hari, Y.、Sekiguchi, M.、Imanishi, T.：“含有 2-吡啶酮作为核碱基的 2´,4´-桥核酸：通过三链体形成有效识别 C·G 中断带有嘧啶基序“Angew.Chem., Int.Ed.Engl.. 40・11. 2079-2081 (2

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Obika, S., Uneda, T., Sugimoto, T., Nanbu, D., Minami, T., Doi, T., Imanishi, T.: "2´-O,4´-C-Methylene Bridged Nucleic Acid (2´,4´-BNA): Synthesis and Triplex-forming Properties"Bioorg.Med.Chem.. 9・4. 1001-1011 (2001)

Obika, S.、Uneda, T.、Sugimoto, T.、Nanbu, D.、Minami, T.、Doi, T.、Imanishi, T.：“2´-O,4´-C-亚甲基桥核酸(2´,4´-BNA)：合成和三链体形成性质“Bioorg.Med.Chem..9・4.1001-1011(2001)