導入
分子生物学において、モルホリノは遺伝子発現を変更するために使用される分子の一種です。モルホリノ オリゴヌクレオチド技術は、特定の核酸分子の特定の配列への他の分子のアクセスをブロックするために使用されるアンチセンス技術です。それらは、リボ核酸 (RNA) の塩基対形成表面の小さな領域 (約 25 塩基) への他の分子のアクセスをブロックすることができます。モルホリノは、 「ホスホロジアミデート モルホリノ オリゴ」を意味する英語の頭字語であるPMOという名前で呼ばれることもあります。 「モルフォリノ」という言葉は他の化学名にも現れることがあります。これは、6 つのサブユニットのモルホリン環を含む化学物質を指します。この記事では、モルフォリノ アンチセンス オリゴヌクレオチドについてのみ説明します。
生物学研究では、モルフォリノは通常、遺伝子機能を不活化することによる逆遺伝学のツールとして使用されます。これは、細胞が標的タンパク質を合成するのを妨げたり、プレ mRNAのスプライシングを変更したりすることによって実現されます。遺伝子発現のノックダウンは、特定のタンパク質の機能を研究するための強力な方法です。同様に、特定のエクソンのスプライシングを誘導すると、そのエクソンによってコードされるタンパク質の部分の機能を決定するのに役立ちます。これらの分子は、マウス、ゼブラフィッシュ、アフリカツメガエルを含むいくつかのモデル生物の研究に適用されています。
モルフォリノは、細菌やウイルスなどの病原体に対する治療薬や、遺伝病の改善を目的とした治療薬としても開発されています。これらの合成オリゴヌクレオチドは、James E. Summerton 博士 ( Gene Tools , LLC) によって設計され、Dwight D. Weller 博士 ( AVI BioPharma Inc. ) と共同で開発されました。
構造
モルホリノは、核酸の天然構造の再配列から生じる合成分子です。通常 25 塩基長で、塩基対形成によって相補的な RNA 配列に結合します。構造的には、モルホリノは古典的な窒素塩基を持っていますが、これらの窒素塩基がデオキシリボースの代わりにモルホリン環に結合しているという点で DNA とは異なります。これらのモルホリン環は、リン酸基の代わりにホスホロジアミデート基によって結合されています。これを視覚化するには、図 1 を参照し、RNA 鎖とモルフォリノ鎖の構造を比較するのが最も簡単です。アニオン性リン酸基を荷電していないホスホロジアミデート基で置き換えると、通常の生理学的 pH 範囲でのイオン化が排除され、生物または細胞内のモルホリノは荷電していない分子になります。 。モルフォリノの骨格全体は、これらの修飾されたサブユニットで構成されています。モルホリノは通常、一本鎖オリゴヌクレオチドとして使用されるため、モルホリノ鎖と相補 DNA から形成されるヘテロ二本鎖をカチオン性細胞質ゾル試薬送達と組み合わせて使用できます。
