核酸化学を基盤とした新規人工ヌクレアーゼの開発とアンチセンス医薬への応用

基于核酸化学的新型人工核酸酶的开发及其在反义药物中的应用

• 批准号: 16J06367
• 负责人: 堀場 昌彦
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06367/
• 关键词: 人工核酸; エチニルホスホネート; 人工ヌクレアーゼ; アンチセンス医薬; トリシクロ骨格

平成30年度は、新規人工ヌクレアーゼ及び併用する人工核酸を開発するため、以下の3つの項目について実施した。・平成29年度に合成した人工ヌクレアーゼの合成中間体に対して、導入する反応部位を準備した。リンカー長の異なる3種類のジオールを用意し、片方の水酸基をTBDPS基で保護した。これら3種類のジオールを使うことで、SNAr反応によって反応部位を導入することが期待できる。・平成29年度に合成が完了したエチニルホスホネートによって結合したチミジンダイマーをオリゴヌクレオチドへと導入し、ヌクレアーゼ耐性能・二重鎖形成能について評価した。まず、オリゴヌクレオチドの合成については、活性化剤・カップリング時間・酸化剤・固相からの切り出し条件などを検討することで、目的とするオリゴヌクレオチドを得ることに成功した。ヌクレアーゼ耐性能評価の結果、エチニルホスホネートは天然のホスホジエステルよりも高い耐性能を獲得していた。一方、二重鎖形成能については、エチニルホスホネートを有するオリゴヌクレオチドが標的とするRNAと二重鎖形成が可能であることを確認した。・エチニルホスホネートとLNAの相性について検証した。まず、エチニルホスホネートとLNAを有するダイマーのアミダイト体を合成し、オリゴヌクレオチドへと導入した。二重鎖形成能について評価したところ、2種類の人工核酸を組み合わせたことで標的RNAに対する高い二重鎖形成能を示した。よって、エチニルホスホネートとLNAの併用によって、高い二重鎖形成能とヌクレアーゼ耐性能の獲得が見込め、人工ヌクレアーゼを搭載したアンチセンス医薬への応用が期待できる結果となった。

2018年度，为了开发新的人工核酸酶和人工核酸的组合使用，我们进行了以下三项项目。・我们准备了2017年合成的人工核酸酶合成中间体中引入的反应位点。制备了三种具有不同连接长度的二醇，其中一个羟基被TBDPS基团保护。通过使用这三种类型的二醇，预计可以通过 SNAr 反应引入反应位点。 -乙炔基膦酸结合的胸苷二聚体于2017财年完成合成，被引入寡核苷酸中，并评估其核酸酶抗性和双链体形成能力。首先，在寡核苷酸合成方面，他们通过研究激活剂、偶联时间、氧化剂、固相切除条件等，成功获得了所需的寡核苷酸。核酸酶抗性评价的结果是，乙炔膦酸酯获得了比天然磷酸二酯更高的抗性。另一方面，关于形成双链的能力，我们证实含有乙炔基膦酸的寡核苷酸可以与靶RNA形成双链。 - 验证了乙炔基膦酸酯和 LNA 的兼容性。首先，合成含有乙炔基膦酸酯和LNA的amidite二聚体并将其引入寡核苷酸中。在评估形成双链的能力时，两种人工核酸的组合表现出与靶RNA形成双链的高能力。因此，乙炔基膦酸酯和LNA的联合使用有望提供高双链形成能力和核酸酶抗性，并且该结果有望应用于配备人工核酸酶的反义药物。

项目成果

Synthesis of 2'-O,4'-C-Spirocyclopropylene Bridged Nucleic Acids (scpBNA) Bearing Purine Bases

带有嘌呤碱基的 2-O,4-C-螺环丙烯桥核酸 (scpBNA) 的合成

• 发表时间: 2016
• 作者: Masahiko Horiba; Takao Yamaguchi; Satoshi Obika
• 通讯作者: Satoshi Obika

Synthesis of scpBNA‐mC, -A, and -G Monomers and Evaluation of the Binding Affinities of scpBNA-Modified Oligonucleotides toward Complementary ssRNA and ssDNA

scpBNA-mC、-A 和 -G 单体的合成以及 scpBNA 修饰寡核苷酸对互补 ssRNA 和 ssDNA 的结合亲和力评估

• DOI: 10.1021/acs.joc.6b02036
• 发表时间: 2016
• 作者: Masahiko Horiba; Takao Yamaguchi; Satoshi Obika
• 通讯作者: Satoshi Obika

Synthesis and Evaluation of a Tricyclic Nucleic Acid Analogue Bearing the Locked Sugar Moiety and Torsion Angle ε

带有锁糖部分和扭转角ε的三环核酸类似物的合成和评价

• 发表时间: 2017
• 作者: Masahiko Horiba; Satoshi Obika
• 通讯作者: Satoshi Obika

糖部及び二面角εを固定化した新規架橋型人工核酸の合成と物性評価

具有固定糖基和二面角ε的新型交联人工核酸的合成及物理性质评价

• 发表时间: 2017
• 作者: 堀場 昌彦;小比賀 聡
• 通讯作者: 小比賀 聡

Ethynylphosphonate-linked nucleic acid: A novel design for restriction of the torsion angle β

乙炔基膦酸连接的核酸：限制扭转角β的新设计

• 发表时间: 2018
• 作者: Masahiko Horiba; Takao Yamaguchi; Satoshi Obika
• 通讯作者: Satoshi Obika