高効率結合生成反応を利用した人工核酸の開発

• Project/Area Number: 06F06777
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Organic chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中村 栄一 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): GUILLOT Marine C.S. 東京大学, 大学院・理学系研究科, 外国人特別研究員 ; GUILLOT M.C.S. 東京大学・大学院理学系研究科
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 人工核酸 / ヌクレオシド / 大量合成 / 伸長反応 / クリック化学

Research Abstract

本研究は、新規人工核酸の開発に関わるものであり、我々が手がけている核酸複合体の研究をGuillot氏の生物科学的バックグラウンドを活用して大きく展開するものである。人工核酸は、核酸のミミックとしての機能のみならず、最近では材料化学やナノ科学の分野でも活用されている。本研究では、各種核酸塩基部位を有するヌクレオシド類縁体の多量化反応に、Sharpless教授の精力的な研究によって近年目覚ましい発展を遂げている「Click Chemistry(クリック化学)」という精密有機合成手法を持ち込むことで、柔軟性が高く、応用性の広い人工核酸の創製を目指す。
昨年度において、チミンを核酸塩基として有する人工ヌクレオシドの大量合成法を確立し、数グラム単位での単量体供給を可能にした。そこで本年度は、核酸配列の多様性を実現すべく、チミン以外の塩基、アデニン、グアニン、シトシンを導入した人工ヌクレオシドの設計および合成を検討した。種々の検討の結果、トランスグリコシル化を鍵反応とした合成ルートを開発し、アデニン型およびグアニン型単量体の合成に成功した、シトシン型単量体についても一段階の反応を残して合成ルートの確立を実現している。また、チミン型およびアデニン型単量体についてx線結晶構造解析に成功し、核酸塩基結合部位の絶対配置を確認した。これらの成果により、種々の塩基配列を持つ人工核酸多量体の合成に向けての基盤を確立するに至った。本研究成果は既に国際学術誌に投稿済であり、現在査読中である。