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"プロトンブロック法"によるDNA・RNAの究極新合成法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 14208074
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物有機科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

関根 光雄  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (40111679)

研究分担者 清尾 康志  東京工業大学, フロンティア創造共同研究センター, 助教授 (20313356)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)
2003年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2002年度: 28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円)
キーワード塩基部無保護DNAの化学合成 / 活性ホスファイト法 / 修飾DDNA / 遺伝子診断 / 遺伝子治療 / DNAチップ / プロトンブロック法 / アンチジーン法 / 塩基部位無保護DNA合成法 / プロントンブロック法 / ホスファチル化 / DNAの化学合成 / キャップ化反応 / ン-メチルピロリドン / 溶媒効果
研究概要

本研究は、分子生物学や、医学・薬学の分野はもとより、核酸を分子工学的素材として活用する新世代の機能性核酸の研究の飛躍的な発展に不可欠な、従来の合成法を凌駕する画期的なDNA・RNAの化学合成法を開拓する基礎研究をおこなうことを目的に開始したものである。現在用いられているDNAやRNAの化学合成法は、単純な未修飾のDNAやRNAを合成するために開発されたものであり、tRNAやrRNAのように複雑な修飾塩基を含むRNAの合成には応用できないのが現状であったが、本研究ではこの現状を打開するために全く新しいコンセプトを提案し、実際に極めて将来有望と思われるDNAの化学合成法を2つ開拓することができた。ひとつはプロトンブロック法と呼ばれる合成法であり、もうひとつは活性ホスファイト法と名付けたものである。とくに、後者の方法はキャップ化反応も省きながらDNA20量体の合成を達成したものであり、これまでの常識を覆す画期的な研究成果である。ピリミジンオリゴヌクレオチドに関しては、さらに長鎖なものも合成可能と思われるので、本法はアンチジーン法への展開も期待される。プリンオリゴヌクレオチド合成に関しては、グアノシンの縮合効率の改善とアデニン塩基部位への副反応の回避がこれからの新しい課題となった。これらの問題点はグアノシンの場合には5'水酸基の保護基の脂溶化、後者の場合にはアルコール系活生化剤の開拓によりて解決できる目処がたっている。今後は、この基礎研究をもとに数多くの応用を手がけ、この合成法を多種多様なハイスループット型遺伝子診断技術に効率よく活用していく予定である。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "A "Proton-Block" Strategy in the Phosphoramidite Approach : A New N-Unprotected Method for the Synthesis of Oligodeoxynucleotides Based on the Principle of Simple Acid-Base Reactions"J.Org.Chem.. 68. 5478-5492 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "Synthesis of TMG-capped RNA-DNA chimeric oligonucleotides"Tetrahedron Letters. 44. 1703-1707 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohisa Moriguchi: "Synthesis and Properties of Oligodeoxynucleotides Having an N-Phosphoryl Group"Eur.J.Org.Chem.. 2260-2267 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itaru Okamoto: "A New Route to 2'-O-Alkyl-2-thiouridine Derivatives via 4-O-Protection of the Uracil Base and Hybridization Properties of Oligonucleotides Incorporating These Modified Nucleoside Derivatives"J.Org.Chem.. 68. 9971-9982 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "Synthesis of Chemically Stabilized Phosmidosine Analogs and the Structure-Activity Relationship of Phosmidosine"J.Org.Chem.. 69. 314-326 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro Ohkubo: "A New Strategy for the Synthesis of Oligodeoxynucleotides Directed toward Perfect O-Selective Internucleotidic Bond Formation without Base Protection"Tetrahedron Letters. 45. 979-982 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 関根光雄: "ゲノムケミストリー"講談社サイエンティフィック. 240 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "A "Proton-Block" Strategy in the Phosphoramidite Approach : A New N-Unprotected Method for the Synthesis of Oligodeoxynucleotides Based on the Principle of Simple Acid-Base Reactions"J. Org. Chem.. 68. 5478-5492 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "Synthesis of TMG-capped RNA-DNA chimeric oligonucleotides"Tetrahedron Letters. 44. 1703-1707 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohisa Moriguchi: "Synthesis and Properties of Oligodeoxynucleotides Having an N-Phosphoryl Group"Eur. J. Org. Chem.. 2260-2267 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itaru Okamoto: "A New Route to 2'-Ο-Alkyl-2-thiouridine Derivatives via 4-Ο-Protection of the Uracil Base and Hybridization Properties of Oligonucleotides Incorporating These Modified Nucleoside Derivatives"J. Org. Chem.. 68. 9971-9982 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "Synthesis of Chemically Stabilized Phosmidosine Analogs and the Structure-Activity Relationship of Phosmidosine"J. Org. Chem.. 69. 314-326 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro Ohkubo: "A New Strategy for the Synthesis of Oligodeoxynucleotides Directed toward Perfect Ο-Selective Internucleotidic Bond Formation without Base Protection"Tetrahedron Letters. 45. 979-982 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "Synthesis of DNA and RNA"Genome Chemistry (Kohdansha Scientific Co. Ltd.). 1-22. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "A "Proton-Block" Strategy in the Phosphoramidite Approach : A New N-Unprotected Method for the Synthesis of Oligodeoxynucleotides Based on the Principle of Simple Acid-Base Reactions"J.Org.Chem.. 68. 5478-5492 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "Synthesis of TMG-capped RNA-DNA chimeric oligonucleotides"Tetrahedron Letters. 44. 1703-1707 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohisa Moriguchi: "Synthesis and Properties of Oligodeoxynucleotides Having an N-Phosphoryl Group"Eur.J.Org.Chem.. 2260-2267 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Itaru Okamoto: "A New Route to 2'-O-Alkyl-2-thiouridine Derivatives via 4-O-Protection of the Uracil Base and Hvbridization Properties of Oligonucleotides Incorporating These Modified Nucleoside Derivatives"J.Org.Chem.. 68. 9971-9982 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuo Sekine: "Synthesis of Chemically Stabilized Phosmidosine Analogs and the Structure-Activity Relationship of Phosmidosine"J.Org.Chem.. 69. 314-326 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Akihiro Ohkubo: "A New Strategy for the Synthesis of Oligodeoxynucleotides Directed toward Perfect O-Selective Internucleotidic Bond Formation without Base Protection"Tetrahedron Letters. 45. 979-982 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 関根光雄: "ゲノムケミストリー"講談社サイエンティフィック. 240 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Akio Kobori et al.: "A New Method for the Synthesis of Oligodeoxynucleotides Containing 4-N-Alkoxycarbonyldeoxycytidine Derivatives and Their Hybridization Property"J. Org. Chem.. 67. 476-485 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kousuke Sato et al.: "Squaryl Group as a New Mimic of Phosphate Group in Modified Oligodeoxynucleotides : Synthesisi and Properties of New Oligodeoxynucleotide Analogues Containing an Internucleotidic Squaryl Amide Linkage"J. Am. Chem. Soc.. 124. 12715-12724 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yuichi Sato et al.: "A Convenient Method for the Conversion of β-Thymidine to α-Thymidine Based on TMSOTf-Mediated C1'-Epimerization"Tetrahdron Lett.. 43. 3251-5254 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohisa Moriguchi et al.: "First Synthesis and Anti-Cancer Activity of Phosmidosine and Its Related Compounds"J. Org. Chem.. 67. 3290-3300 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shun-ichi Kawahara et al.: "Kawahara, Shunichi ; Uchimaru, Tadafumi ; Taira, Kazunari ; Sekine, Mitsuo. An Ab Initio Study of the Hydrogen Bond Energy of Base Pairs Formed between Substituted 9-Methylguanine Derivatives and 1-Methylcytosine"J. Phys. Chem. (A). 106. 3207-3212 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunori Takahashi et al.: "A Photochemical/Chemical Direct Method of Synthesizing High-Performance Deoxyribonucleic Acid Chips for Rapid and Parallel Gene Analysis"Sensors and Actuators, B.. B83. 97-76 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 関根光雄 他: "ゲノムケミストリー"ゲノムケミストリーを可能にする新技術. 1-21 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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