核酸塩基の求電子的アミノ化反応ーN.アミノ体を中間体とする新規修飾塩基類の合成

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03242209
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 幸田 光復 名古屋市立大学, 薬学部, 助教授 (60124286)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川添 豊 名古屋市立大学, 薬学部, 教授 (80106252)
• Keywords: 核酸 / アミノ化 / 化学発癌 / DNA付加体

Research Abstract

核酸塩基に対する求電子的アミノ化反応の検討は、発ガン性アリ-ルアミン、ヒドロキシアミン類の核酸に対する反応機構を解明する上で重要である。一方、アミノ化によって得られるNーアミノ化核酸は、Nーアミノ基が官能基であるため、Nーメチル体とは異なりさまざまな興味ある反応性を示す。我々はすでに、アミノ化試薬としてhydroxylamineーOーsulfonic acid(HAOS)や2,4ーdinitrophenoxyamine(DNPA)を用い、アデノシンやグアノシン等のプリン誘導体についてアミノ化反応を行い、種々のアミノ化体を得た。また1ーaminoadenosineや7ーaminoguanosione誘導体の、種々の求核試薬に対する特異的反応性についての検討、さらに、環窒素monoaminoguanineのすべての位置異性体の合成、ならびにそれらNーアミノ体の物理化学的特性についての検役を行ってきた。今回は、ピリミジン誘導体に対するアミノ化反応を検討し、得られるNーアミノピリミジン類の物理化学的特性、および反応中間体としての利用法を明らかにすることを目的とした。
アミノ化剤のHAOSやDNPAを使い分けることにより、すべてのNーアミノピリミジン塩基(U,T,C),ヌクレオシド(Cyd,Urd,dC,dt,dU)を合成できた。得られたNーアミノ体の物理化学的特性についての検討結果を以下にまとめた。。1)化合物の酸性、中性、アルカリ性溶液中におけるUVパタ-ンは対応するNーメチル体のそれと全く同じであり、pKaもほぼ同じであった。2)NーNH_2基の塩基性は著しく弱く、酸度関数領域(pKa-0.2〜-1.7)にある。3)3ーNH_2ーC誘導体の塩構造はすべて,4位のアミノ基がプロトネ-トした構造をとる。4)1ーNH_2ーdC,1ーNH_2ーdUの1NーHC1,70℃処理に対するグリコシドボンドの安定性は母化合物のそれより低くなる。理由は前者のNーNH_2基はそれ自身、電子吸引に、後者のNーNH_2基はプロトネ-ションによる電子吸引に関与するためである。5)NーNH_2基のHNO_2による脱アミノ化速度は速、その速度はNーNH_2基の塩基性に比例する。6)1ーNH_2ーUの酸触媒によるC5ーHの交換はNーNH_2へのプロトネ-ションのため、uracilや1ーCH_3ーUとは異なり、全く進行しない。

Research Products

• [Publications] Kohfuku Kohda: "Separation and identification of N^4ー(guanosinー7yl)ー4ーaminoquinoline 1ーoxide,a novel nucleic acid adduct of carcinogen 4ーnitroquinoline 1ーoxide," Carcinogenesis. 12. 1523-1525 (1991)
• [Publications] Lee J.Lu: "Detection of 8ーhydroxyー2′ーdeoxyguanosine in DNA by the ^<32>Pーpostlabeling method." Chem.Pharm.Bull.39. 1880-1882 (1991)
• [Publications] Kohfuku Kohda: "Syntheses and properties of Nーaminopyrimidines." in preparation.