アルコール依存症と薬物依存のジャーナル
オープンアクセス

概要

12 環ピロールイミダゾール ポリアミドに 2 つの β-アラニン置換を導入し、DNA 副溝認識を延長

渡辺隆義、篠原健一、篠崎善直、植草翔太、王暁飛、越川信子、平岡霧子、井上貴博、ジェイソン・リン、坂東利和、杉山博司、長瀬弘樹

N-メチルピロール（Py）-N-メチルイミダゾール（Im）ポリアミド（PIポリアミド）は、基礎および応用生物医学研究でますます使用されています。8環PIポリアミドのβ-アラニン（β）置換は十分に分析されていますが、延長されたDNAマイナーグルーブ認識に対する二重β置換の有効性は生体内で解明されていません。ここでは、PIポリアミドの二重β置換が、特定の延長されたDNA結合の高い親和性を維持し、細胞内の標的遺伝子発現を抑制する有効性を示します。最初に、MMP-9遺伝子プロモーター内のAP-1部位を標的とする4つの12環PIポリアミド1～4を合成しました。これには、β/βペア（3）と2つの隣接するPy/βおよびβ/Imペア（4）が含まれます。そして、表面プラズモン共鳴アッセイとMDA-MB-231細胞におけるMMP-9 mRNA発現によって、優先配列（5'-AGTCAGCA-3'）を含むオリゴDNAとの結合速度論を調べました。PIポリアミド3と4は、それぞれ標的DNA結合の親和性が高く（KD = 4.33×10-8）、（KD = 5.00×10-8）、MMP-9発現の大幅なダウンレギュレーションを示しました。次に、隣接するIm/βとβ/ImペアがGC配列の繰り返しの問題を解決すると考えました。 MYCNプロモーター内のE2F部位、5'-TTGGCGC-3を標的とするPIポリアミド5を合成し、MYCN増幅CHP134ヒト神経芽細胞腫細胞における結合親和性とMYCN抑制を試験した。PIポリアミド5は標的配列に高い親和性（KD=3.07×10-8）で結合し、MYCN mRNA発現を著しく抑制した。これらの結果は、特にG/Cに富む領域において、12環PIポリアミドの隣接二重β置換の可能性を示し、PIポリアミドのβスプリングの置換により、長くなったゲノムDNAを標的とする生体内生物医学研究への応用が広がる可能性があることを示唆した。