非環状型人工核酸合成

名古屋大学 生命分子工学専攻 分子生命化学講座 浅沼研究室が開発した、従来の人工核酸を凌駕する非環状型人工核酸 SNAiL-aTNA 導入オリゴヌクレオチドをご紹介します。

製品特長

非環状型人工核酸は、天然核酸の主鎖構造を非環状骨格に改変した人工核酸で、以下のような特長を持ち、核酸医薬開発や高感度蛍光プローブへの応用が期待できます。

特長
  • 天然の DNA や RNAと安定な二重鎖を形成
  • 高いヌクレアーゼ耐性
  • 従来の核酸医薬に使用されている糖部修飾核酸と同等の毒性
利用例
  • siRNA、anti-miRNA oligo (AMO)、antisense oligo (ASO)
  • 高感度モレキュラービーコンプローブ
  • ※ SNA、iL-aTNA は A/C/G/T/D/sU からご選択いただけます。
    A/C/G/T については、各塩基の構造一覧( SNA / iL-aTNA )も併せてご参照ください。
    D/sU については、本ページ下部の miR21 を標的とした AMO(D-sU 導入型) の項目をご確認ください。
  • ※ 名古屋大学との契約により提供しております。ご利用には名古屋大学との契約が必要です。
    お問い合わせ・ご相談はお問い合わせフォームより承ります。

研究事例

非環状型人工核酸を用いたNek2を標的としたsiRNA

共同研究:名古屋大学大学院医学研究科 國料 俊男 准教授

RNAi活性をWestern blottingで評価し、天然型siRNA同様に発現抑制効果を発揮することが確認されました。
さらに、マイクロアレイによる遺伝子発現解析の結果、発現量の低下している遺伝子からPassenger鎖のseed領域によるオフターゲット効果が大幅に抑制されることがわかりました。

内在性のNek2に対するsiRNAのRNAi活性をWestern blottingで評価

ヒト血清における酵素耐性能評価

siRNAを導入した細胞のmRNAの発現量をマイクロアレイで比較

Passenger鎖のseed領域によるoff-target効果が大幅に抑制

Native SNA2 aTNA2
Guide seed region 22 13 9
Passenger seed region 79 31 19

SGLT2を標的としたgapmer型アンチセンス

共同研究:愛知医科大学 石本 卓嗣 教授

SGLT2を標的とした12merのギャップマー型アンチセンス(2-8-2, 1-10-1)にて、両末端にSNAやL-aTNAを配したものも、mRNAの発現抑制、タンパク発現抑制、尿糖排出が観察され、アンチセンス効果を発揮することが確認されました。さらに毒性評価の結果、特に肝毒性が低い傾向にあることを確認しました。

ASO投与に伴うSGLT2の発現抑制(1週間投与)

長期投与に伴う薬効と副作用(3週間投与) SNAでは肝毒性が低い

miR21を標的としたAMO(D-sU導入型)

自己相補領域にあるAとUをそれぞれD、sUへ置換することで、自己相補性の抑制とターゲット親和性が向上し、置換数に応じて活性が上昇、従来市販されているAMOと比較して高活性なものが得られることが確認されました。

D-sU導入型AMOの活性評価

PCT/JP2021/003332

Exon-skippingへの応用

Full-SNA、iL-aTNAはエクソンスキップアンチセンスとして機能します。
最近の研究から、アデニンをジアミノプリンに置換したアンチセンスはエクソンスキップ効果を増加させ、PS修飾により、エクソンスキップ効果をさらに増強させることがわかりました。
その結果、上市品と同等もしくはそれ以上の活性を持たせるものを得ることができました。

RT-PCRとデンシトメトリーによるエクソンスキップ効果の評価

関連文献・リンク

“Incorporation of Pseudo-complementary Bases 2,6-Diaminopurine and 2-Thiouracil into Serinol Nucleic Acid (SNA) to Promote SNA/RNA Hybridization”
Kamiya, Y.; Sato, F.; Murayama, K.; Kodama, A.; Uchiyama, S.; Asanuma, H.
Chem. Asian J., 2020, 15, 1266-1271. DOI: 10.1002/asia.201901728

“Antisense oligonucleotide modified with serinol nucleic acid (SNA) induces exon skipping in mdx myotubes”
Le, B. T.; Murayama, K.; Shabanpoor, F.; Asanuma, H.; Veedu, R. N.
RSC Advances, 2017, 7, 34049-34052.

非環状型人工核酸に関する研究内容については、名古屋大学 浅沼研究室のホームページ もご参照ください。

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