機能の創生を目指すヌクレオシドの化学合成

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04226102
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松田 彰 北海道大学, 薬学部, 教授 (90157313)
• 研究分担者: 綿矢 有佑 岡山大学, 薬学部, 助教授 (90127598) ; 宮坂 貞 昭和大学, 薬学部, 教授 (70053808) ; 牧 敬文 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (00082959)
• キーワード: ヌクレオシド / オリゴヌクレオチド / DNA鎖切断 / 光酸化反応 / ヌクレアーゼ / 逆転写酵素 / 核酸代謝 / マラリア

研究概要

本研究班では、核酸の構造や代謝の分子論的な解析を基にした機能性ヌクレオシド誘導体の創生を計ることを目指している.
松田は、新しいアミノリンカーを持つDNAオリゴマーの設計と合成を行なった.これらは標的とするRNAと安定な二本鎖を形成し,さらに、リンカーにインターカレーターなどの機能性分子を導入することが可能である.これらのオリゴマーは天然型のリン酸ジエステル結合を持つにもかかわらずヌクレアーゼに抵抗性を示すこと,および,RNase Hの基質になることを明らかにした.DNA鎖切断型の自殺基質として分子設計したCNDACがモデルテンプレート・プライマー系でDNApolymeraseを作用させたとき予想通りの鎖切断を引き起こすことを確認した.牧は、光励起下で活性酸素の模倣物として機能する特異な複素環N-オキシド(POP)を用いてヌクレオシド類の光酸化反応を詳細に検討した.さらに、POPが水中で水酸ラジカルを発生しDNA鎖を効率的に切断することを明かにした.宮坂は、HIV-1の逆転写酵素(RT)に特異的に結合する化合物(BEMI)を用いてこの化合物に対する耐性株の遺伝子分析を行なった.本化合物によるRT耐性は103番目のリシンがグルタミン酸に,181番目のチロシンがシステインに変化していることによることを明らかにした.綿矢は、ヒトに感染しマラリアを引き起こす4種類のマラリア原虫を識別できるDNA診断法を開発した.さらに,5-fluoroorotateとスルファモノメトキシンを併用することによりクロロキン耐性マラリア(ネズミマラリア感染マウス)を治癒出きることを明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] Akira Ono: "Synthesis of Oligonucleotides Carrying Linker Groups at the 1'-Position of Sugar Residues" Bioconjugate Chemistry. 4. 499-508 (1993)
• [文献書誌] Atsushi Azuma: "2'-C-Cyano-2'-deoxy-1-β-D-arabinofuranosylcytosine and Its Derivatives.A New Class of Nucleoside with a Broad Antitumor Spectrum" Journal of Medicinal Chemistry. 36. 4183-4189 (1993)
• [文献書誌] Akira Ono: "A Novel and Convenient Post-Synthetic Modification Method for the Synthesis of Oligodeoxyribonucleotides Carrying Amino Linkers at the 5-Position of 2'-Deoxyuridine" Bioorganic & Medicinal Chem.Lett.4. 361-366 (1994)
• [文献書誌] Magoichi Sako: "Facile Generation of Hydroxyl Radical by Photolysis of Pyrimido〔5,4-g〕pteridinetetrone N-Oxides in Aqueous Solution.A New Efficient DNA Photocleaving Agent" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.750-751 (1993)
• [文献書誌] H.Tanaka: "Synthesis of a Potential Photoaffinity Labelling Reagent for HIV-1 Reverse Transcriptase" Bioorganic & Medicinal Chem.Lett.3. 1681-1686 (1993)
• [文献書誌] M.Baba: "Effect of Human Serum on the In Vitro Anti-HIV-1 Activity of 1-[(2-Hydroxyethoxy)methyl]-6-(phenylthio)-thymine(HEPT)Derivatives as Related to Their Lipophilicity and Serum Protein Binding" Biochemical Pharmacology. 45. 2507-2512 (1993)