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アンチジーン法用光応答性人工核酸プローブ

国内特許コード P180014787
整理番号 S2016-0790-N0
掲載日 2018年1月24日
出願番号 特願2016-105622
公開番号 特開2017-210448
出願日 平成28年5月26日(2016.5.26)
公開日 平成29年11月30日(2017.11.30)
発明者
  • 藤本 健造
  • 中村 重孝
出願人
  • 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
発明の名称 アンチジーン法用光応答性人工核酸プローブ
発明の概要 【課題】アンチジーン法に好適に使用可能な人工核酸プローブの提供。
【解決手段】標的二重鎖核酸を光架橋するための光応答性人工核酸プローブであって、塩基部分が3-ビニルカルバゾール構造である特定の光架橋性人工ヌクレオシドがリン酸ジエステル結合によって塩基配列中に導入され、更に、塩基部分がウラシル構造である特定の人工ヌクレオシドがリン酸ジエステル結合によって塩基配列中に導入された人工核酸からなる、光応答性人工核酸プローブ。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


遺伝子の発現を抑制することによって疾患を治療しようとする試みが行われている。遺伝子の発現の流れに沿って、ゲノムDNAからの転写をブロックしようとする方法、転写されたmRNAを破壊しようとする方法、mRNAからの翻訳をブロックしようとする方法、転写因子の働きを抑制しようとする方法などが、検討されている。



アンチジーン法は、ゲノムDNA中の標的となる遺伝子の2本鎖DNAに対して、DNAからなる核酸医薬を結合させて、転写を阻害し、これによってその遺伝子からの転写を半永久的に抑制しようとする方法である。このようなアンチジーン法を可能とする核酸医薬が、永らく求められてきた。



光反応による核酸の連結の技術として、5-シアノビニルデオキシウリジンを使用した光連結技術(特許文献1:特許第3753938号、特許文献2:特許第3753942号)、3-ビニルカルバゾール構造を塩基部位に持つ修飾ヌクレオシド又はヌクレオシドアナログを使用した光架橋技術(特許文献3:特許第4814904号、特許文献4:特許第4940311号、特許文献5:国際公開WO2014/157565A1号公報)が知られている。これらの技術によって核酸二重鎖の鎖間に光架橋を形成することができる。この光架橋は、共有結合による架橋であり、化学的に安定である。

産業上の利用分野


本発明は、アンチジーン法用光応答性人工核酸プローブに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
標的二重鎖核酸を光架橋するための光応答性人工核酸プローブであって、
以下の式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドがリン酸ジエステル結合によって塩基配列中に導入され、以下の式(II)又は式(III)で表される人工ヌクレオシドがリン酸ジエステル結合によって塩基配列中に導入された人工核酸からなる、光応答性人工核酸プローブ:
式(I):
【化1】


(ただし、式I中、R11は、シアノ基、アミド基、カルボキシル基、C2~C7のアルコキシカルボニル基、又は水素原子であり、
R12及びR13は、それぞれ独立に、シアノ基、アミド基、カルボキシル基、C2~C7のアルコキシカルボニル基、又は水素原子であり、
R14は、水素原子であり、
R15は、水酸基であり、
R16は、水素原子又は水酸基である)、
式(II):
【化2】


(ただし、式II中、R21は、シアノ基であり、
R24は、水素原子であり、
R25は、水酸基であり、
R26は、水素原子又は水酸基である)、
式(III):
【化3】


(ただし、式III中、R31は、シアノ基であり、
R34は、水素原子であり、
R35は、水酸基であり、
R36は、水素原子又は水酸基である)。

【請求項2】
請求項1に記載の光応答性人工核酸プローブであって、光応答性人工核酸プローブが、光応答性人工核酸プローブ1と光応答性人工核酸プローブ2とのセットからなり、

光応答性人工核酸プローブ1は、標的二重鎖核酸の片側の鎖(標的核酸鎖1)の一部と相補的な塩基配列を有し、
光応答性人工核酸プローブ1は、標的核酸鎖1の塩基配列中のピリミジン塩基に対して、光架橋可能な位置に、式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドを有し、
光応答性人工核酸プローブ1は、光応答性人工核酸プローブ2に対して相補的な部分塩基配列と、相補的でない部分塩基配列の部分を有し、
光応答性人工核酸プローブ1は、式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドが、光応答性人工核酸プローブ2に対して相補的な部分塩基配列の中に位置しており、

光応答性人工核酸プローブ2は、標的二重鎖核酸の標的核酸鎖1でない側の鎖(標的核酸鎖2)の一部と相補的な塩基配列を有し、
光応答性人工核酸プローブ2は、標的核酸鎖2の塩基配列中のピリミジン塩基に対して、光架橋可能な位置に、式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドを有し、
光応答性人工核酸プローブ2は、光応答性人工核酸プローブ1に対して相補的な部分塩基配列と、相補的でない部分塩基配列を有し、
光応答性人工核酸プローブ2は、式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドが、光応答性人工核酸プローブ1に対して相補的な部分塩基配列の中に位置しており、

さらに、光応答性人工核酸プローブ1の塩基配列は、
標的核酸鎖2の塩基配列において光応答性人工核酸プローブ2の式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドが光架橋可能な位置にあるピリミジン塩基と対応する位置に、ピリミジン塩基に代えて、式(II)又は式(III)で表される人工ヌクレオシドを塩基として有しており、
さらに、光応答性人工核酸プローブ2の塩基配列は、
標的核酸鎖1の塩基配列において光応答性人工核酸プローブ1の式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドが光架橋可能な位置にあるピリミジン塩基と対応する位置に、ピリミジン塩基に代えて、式(II)又は式(III)で表される人工ヌクレオシドを塩基として有している、光応答性人工核酸プローブ。

【請求項3】
光応答性人工核酸プローブ1に含まれる、光応答性人工核酸プローブ2に対して相補的な部分塩基配列が、4塩基長~4000塩基長の範囲の長さを有する、請求項2に記載の光応答性人工核酸プローブ。

【請求項4】
光応答性人工核酸プローブ1に含まれる、光応答性人工核酸プローブ2に対して相補的でない部分塩基配列が、2塩基長~200塩基長の範囲の長さを有する、請求項2~3のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブ。

【請求項5】
光応答性人工核酸プローブ2に含まれる、光応答性人工核酸プローブ1に対して相補的でない部分塩基配列が、2塩基長~200塩基長の範囲の長さを有する、請求項2~4のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブ。

【請求項6】
光応答性人工核酸プローブ1の塩基配列に含まれている、式(I)で表される光架橋性人工ヌクレオシドの数が、光応答性人工核酸プローブ2に対して相補的な部分塩基配列の100塩基長あたりに換算して、0.1個~10個の範囲にある、請求項2~5のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブ。

【請求項7】
光架橋可能な位置にあるピリミジン塩基が、チミン(T)又はシトシン(C)である、請求項2~6のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブ。

【請求項8】
標的二重鎖核酸が、標的遺伝子の二重鎖核酸である、請求項1~7のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブ。

【請求項9】
請求項1~8のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブからなる、二重鎖核酸用光架橋剤。

【請求項10】
請求項1~8のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブからなる、アンチジーン法用標的遺伝子発現抑制剤。

【請求項11】
請求項1~8のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブを使用して標的二重鎖核酸を光架橋することによって、光架橋された二重鎖核酸を製造する方法。

【請求項12】
請求項1~8のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブを使用して標的遺伝子の二重鎖核酸を光架橋する工程、
を含む、標的遺伝子の発現を光抑制する方法。

【請求項13】
請求項2~8のいずれかに記載の光応答性人工核酸プローブ1及び光応答性人工核酸プローブ2を、標的二重鎖核酸とハイブリダイズさせる工程、
ハイブリダイズした光応答性人工核酸プローブ1及び光応答性人工核酸プローブ2と、標的二重鎖核酸に対して、光照射して、光応答性人工核酸プローブ1と標的核酸鎖1を光架橋し、光応答性人工核酸プローブ2と標的核酸鎖2を光架橋する工程、
を含む、請求項11~12のいずれかに記載の方法。

【請求項14】
光応答性人工核酸プローブ1と光応答性人工核酸プローブ2とのプローブ間の光架橋形成が抑制された、請求項13に記載の方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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