特異な構造をもつRNAの化学合成と反応

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03242105
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 早川 芳宏 名古屋大学, 教養部, 教授 (50022702)
• 研究分担者: 沢井 宏明 群馬大学, 工学部, 教授 (70012648) ; 石戸 良治 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (60016037) ; 清水 剛夫 京都大学, 工学部, 教授 (10025893) ; 畑 辻明 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (00016049)
• キーワード: 水酸基活性化法 / 2ー5A / キャップ構造 / グアノシンのメチル化 / オリゴヌクレオチドりんポルフィリン誘導体 / アセチルセルロ-ス担体 / 修飾塩基 / ピロリン酸結合

研究概要

アミノ基を保護しないヌクレオシドの水酸基を各種有機金属試薬でアルコキシドとして活性化することによって官能基選択的にホスホリル化する方法を発見した。この方法を用いて、強い抗ウイルス性を有し、エイズやウイルス性がんなどの治療薬としての期待が高い2ー5A類の簡便大量合成法を開発した(早川)。
真核細胞メッセンジャ-RNAのキャップ構造,m^7G^<5'>pppGの新規簡便合成法として、G^<5'>pppGa一方のグアノシンのみを,ジメチルスルホキシド中ヨウ化メチル,あるいは水溶液中硫酸ジメチルを用いてメチル化する方法を開発した(畑)。
オリゴヌクレオチドの末端および内部に、軸共有結合の可能なP(V)ポルフィリンをもつ2種類の光化学活性オリゴヌクレオチドの合成法を確立し、光誘起電子移動反応を原理とする新しい蛍光プロ-ブ法を展開した(清水)。
セルロ-ス誘導体を高分子担体とした固相上、スペ-サ-として3ー(カルボキン)プロピオニル基を用いてオルゴヌクレオチド鎖を構築する方法を検討し、修飾塩基プソイドウリジンおよび1ーβーロ-リボフラノシルチミンを含む12量体ならびに5'ー末端リン酸を含む11量体等、大量の高純度RNA型オリゴマ-の合成法を開発した(石戸)。
数多く生体内に分布し、多くの化学プロセスに重要な役割を果しているピロリン酸結合をもつ核酸系化合物の簡便な合成法の開発を目指して中性水溶液中でのピロリン酸結合形成反応を検討し、種々のヌクレオシド5'ーホスホイミダゾリドとヌクレオチドあるいはリン酸化合物から、Mg(II)あるいはMn(II)イオンを触媒に用いると,保護基をまったく用いることなく、NAD,ATP,Ap_4A,mRNAのキャップ部など種々のピロリン酸含有ヌクレオチドを合成する新手法を見い出した(沢井)。

研究成果

• [文献書誌] Y.Hayakawa: "Inorganic Acid Derivatives" Comprehensive Organic Synthesis. 6. 601-630 (1991)
• [文献書誌] Y.Hayakawa,H.Harada,M.Hirose,R.Noyori,S.Wakabayashi,K.Miyazaki,Y.Kawase,and I.Kato: "Direct Synthesis of Solid-anchored DNA Oligomers" Nucleic Acids Res.Symp.Ser.25. 63-64 (1991)
• [文献書誌] R.Noyori,M.Uchiyama,T.Nobori,M.Hirose,and Y.Hayakawa: "Practical Synthesis of 2'-5'-Linked Oligoadenylates(2-5A Oligomers)" Austr.J.Chem.
• [文献書誌] T.Wada,R.Kato,and T.Hata: "Nonoxidative Chlorination of Dialkyl Phosphonate to Dialkyl Phosphorochloridites.A New Approach to Oligonucleotides Synthesis" J.Org.Chem.56. 1243-1250 (1991)
• [文献書誌] M.Sekine,J,Heikkira,and T.Hara: "Chemical Synthesis of Branched Oligonucleotides" Bull.Chem.Soc.Jpn.64. 588-601 (1991)
• [文献書誌] R.Iwase,M.Maeda,T.Fujiwara,M.Sekine,T.Hata,and K.Miura: "Molecular Design of a Eukaryotic Messenger RNA and Its Chemical Synthesis" Nucleic Acids Res.