北海道システム・サイエンス株式会社

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非環状型人工核酸 合成受託サービス


北海道システム・サイエンス株式会社は、名古屋大学 生命分子工学専攻 分子生命化学講座 浅沼研究室と
日華化学株式会社との共同研究により、従来の人工核酸を凌駕する非環状型人工核酸 < SNA > や < iL-aTNA > を配合したオリゴヌクレオチドを製造する技術を開発しました。
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。
■ 特徴
・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ピーコンプローブ
■ オリゴヌクレオチド合成サービス
弊社では、非環状人工核酸 SNA 、iL-aTNA を配合したオリゴヌクレオチドを製造しております。
・少量~大量合成まで、ご希望のスケールに対応
・各種修飾(蛍光・化学修飾)の導入も可能

非環状型人工核酸を用いた siRNA

Native
SNA1
SNA2
iL-aTNA1
iL-aTNA2
天然核酸の Native siRNA に比べて、SNA および iL-aTNA修飾 siRNA は、高い酵素分解耐性能を持つことが示されました(Fig.1)。
ヒト培養細胞において、Nek2遺伝子に対する siRNA の RNAi 活性を
測定した結果、SNA および iL-aTNA 修飾 siRNA は、Native siRNA と
同様に標的遺伝子の発現を抑制しました(Fig.2)。
また、SNA および iL-aTNA 修飾 siRNA は、標的の逆鎖配列に対する
ノックダウン活性が Native siRNA より低く、ストランド特異性を示す
ことから、オフターゲット抑制能が高いと考えられます(Fig.3)。
Fig1. ヒト血清における酵素耐性能評価
Fig2. 標的遺伝子に対するRNAi活性
Fig3. Passenger鎖選択性
  (off-target 抑制能)

非環状型人工核酸を用いた AMO(anti-miRNA oligo)

SNA で構成された AMO(SNA-AMO)は、DNA 、2’-OMe RNA 、LNA で構成された AMO に比べて、
高い酵素耐性能を持つことが示されました(Fig.4)。
Fig4. ウシ血清における酵素耐性能評価
Target miRNA
AMO(anti-miRNA oligo)
amiR21-DNA
amiR21-2’OMe
amiR21-SNA
amiR21-LNA
また、SNA-AMO による miRNA 阻害活性は、2’-OMe RNA-AMO と同程度でしたが、2,6-ジアミノプリン修飾を
加えることで著しく活性が向上し、修飾の位置によっては LNA-AMO を凌駕する効果が得られました(Fig.5)。
Fig5. ヒト培養細胞を用いたAMO活性評価
Target miRNA
AMO(anti-miRNA oligo)
2,6-Diaminopurine(D)

その他の利用例

・アンチセンス( エクソンスキッピング ) 
 "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, 34049-34052.052.

・蛍光プローブ 
 "Ultra-Sensitive Molecular Beacon Designed with Totally Serinol Nucleic Acid (SNA) for Monitoring mRNA in Cell"
 Murayama, K.; Kamiya, Y.; Kashida, H.; Asanuma, H.
 
ChemBioChem, 2015, 16, 1298-1301.

・名古屋大学浅沼研究室HP:  http://www.chembio.nagoya-u.ac.jp/labhp/bioanal3/
miR-21
amiR21-DNA
amiR21-2’OMe
amiR21-LNA
amiR21-SNA
miR-21
amiR21-2’OMe
amiR21-LNA
amiR21-SNA
amiR21-SNA-D7
amiR21-SNA-D2D2
amiR21-SNA-D4