核酸関連分子の効率合成と新機能の創成

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13132203
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 和田 猛 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (90240548)
• Keywords: ホスホロシオエートDNA / オキサザホスホリジン法 / 立体選択的合成 / アンチセンス核酸 / ホスホロアミダイト法 / ジアステレオ選択的合成 / 不斉合成 / 機能性核酸

Research Abstract

核酸の構造を改変して新しい機能を創成するための手法の一つに,インターヌクレオチド結合の化学的修飾がある。本年度は,「核酸関連分子の効率的合成と新機能の創成」という研究課題の中で,不斉リン原子を有する核酸類縁体の効率的かつ立体選択的な新規合成手法(オキサザホスホリジン法)の開発を集中的に行った。
まず,キラルな1,2-アミノアルコールを不斉源とする新規ヌクレオシド環状ホスホロアミダイト(光学純度>99.9%)の立体選択的合成法を確立した。この方法における立体選択性発現の機構を,非経験的分子軌道計算によって詳細に解析し,従来知られていなかった新しい反応機構を明らかにすることができた。次に,エピマー化を伴わない立体特異的縮合反応を実現できる新規酸性活性化試薬の開発および液相法によるジヌクレオシドホスホロチオエートの立体選択的合成に成功した。この方法を用いると,99.5%以上の高いジアステレオ選択性で望みの立体配置を有する二量体を自由につくり分けることができた。二量体の立体選択的生成反応も,非経験的分子軌道計算により解析し,新しい反応機構を提唱することができた。さらに,4種類の核酸塩基を有するモノマービルディングブロックの合成とそれらを用いる立体選択的縮合反応を検討し,良好な立体選択性で二量体を得た。これらの手法を固相法に応用し,立体化学が厳密に制御されたホスホロチオエートDNAオリゴマー(2 10量体)の合成に成功した。これらの立体化学的に純粋なホスホロチオエートDNAは,優れたアンチセンス核酸としての応用が期待される。

Research Products

• [Publications] Oka, N., Wada, T., Saigo, K.: "Diastereocontrolled Synthesis of Dinucleoside Phosphorothioates Using a Novel Activators, Dialkyl(cyanomethyl)ammonium Tetrafluoroborates"J.Am.Chem.Soc.. 124・18. 4962-4963 (2002)
• [Publications] Wada, T., Shimizu, M., Oka, N., Saigo, K.: "A New Boranophosphorylation Reaction for the Synthesis of Deoxyribonucleoside Boranophosphates"Tetrahedron Letters. 43・23. 4137-4140 (2002)
• [Publications] Wada, T., Oka, N., Saigo, K: "Stereocontrolled synthesis of Phsphorothioate DNA by the Oxazaphospholidine Approach"Antisense. 69. 89-103 (2002)
• [Publications] Wada, T., Shimazaki, T., Nakagawa, S., Ohtsuki, T., Kurata, S., Watanabe, K., Saigo, K.: "Chemical Synthesisi of Novel Taurinecontaining Uridine Derivertives"Nucleic Acids Res., Suppl.. 2. 11-12 (2002)
• [Publications] Wada, T., Oka, N., Saigo, K: "Reaction Mechanism for the Stereoselective Internucleotidic Bond Formation by the Oxazaphospholidine Approach"Nucleic Acids Res., Suppl.. 2. 153-154 (2002)