修飾塩基を含むRNAの高速化学合成法の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07559005
• 研究種目: 試験研究(B)
• 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, 生命理工学部, 助教授 (40111679)
• 研究分担者: 木田 正章 和光純薬工業(株), 大阪中央研究所, 首席研究員 ; 石川 正英 東京工業大学, 総合理工学研究科, 助手 (50212858) ; 和田 猛 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (90240548)
• キーワード: RNA / 光クロスリンク / 4-チオウリジン / 6-チオイノシン / U1RNA / 固相合成 / アミダイト法 / 縮合反応

研究概要

本研究は修飾塩基を含むRNAの高速化学合成をめざすものである。そこで、本年度では、現在分子生物学の分野でもっとも需要度が高い、光クロスリンク活性をもつチオオヌクレオシドを含むRNAの化学合成の検討を詳しくおこなった。チオヌクレオシドのなかで、すぐれた光クロスリンク能をもつ、4-チオウリジンと6-チオイノシンをRNA中に組み込むために、それらの合成ユニットの構築をおこなった。その結果、前者の場合、水を含む塩基性条件で4-チオウリジンが分解しやすいことが明らかになり、また、4-チオ基の強い求核性による副反応を防ぐため、4-チオ基を2-シアノエチル基で保護したアミダイト法に適した合成ユニットを構築することができた。2-シアノエチル基は有機強塩基であるDBUによって簡単に除去することができ、しかも分解反応は全く起こらないことがわかった。一方、6-チオイノシンの合成ユニットも2-シアノエチル保護法を用いて、同様に合成することができた。また、将来RNAライゲ-スを用いる酵素法で4-チオウリジンをRNAに組み込む基本的な合成法も合わせて開発するために、4-チオウリジンの3'、5'-ビスホスフェート誘導体も合成することができた。このものについては、U1RNAの5'末端部位のオリゴヌクレオチドのシュードウリジンのかわりに4-チオウリジンを組み込み光クロス実験に供するべく、研究が進行している。また、4-チオウリジンを液相法をもちいて、4sUpGを合成し、このものが、DNAを鋳型にしてT7RNAポリメラーゼの基質となり、5'-末端が4sUpGになるRNAを得ることにも成功した。現在、4-チオウリジンと6-チオイノシンをRNA組み込むため、固相支持担体としてCPGゲルをもちいるポリマーサポート合成を検討している。

研究成果

• [文献書誌] Mitsuo Sekine et al.: "Studies on Steric and Electronic Control of 2'-3'Phosphoryl Migration in 2'-Phosphorylated Oligouridylates" J.Org.Chem.(印刷中).
• [文献書誌] Kohji Seio et al.: "Chemical Synthesis and Conformational Properties of a New Cyclouridylic acid Having an Ethylene Bridge between the Uracil 5-Position and 5'-Phosphate Group" J.Org.Chem.(印刷中).
• [文献書誌] Shun-ichi Kawahar et al.: "1:1 and 1:2Complexes of Bu_4NF and Bu_3 Et_2O:New Reagents for Rapid Cleavage of Silyl Ethers" Tetrahedron Lett.37. 509-512 (1996)
• [文献書誌] Kohji Seio et al.: "Synthesis and Properties of Conformationally Rigid Cyclouridylic Acid Having a Covalent Bonding Linker between the Uracil 5-Position and 5:-Phosphate Group" Tetrahedron Lett.36. 9515-9518 (1995)
• [文献書誌] Takeshi Wada et al.: "Chemical Synthesis of Oligothymidylate Having Hydroxymethylphosphonate Internucleotidic Linkages" Tetrahedron Lett.36. 8845-8848 (1995)
• [文献書誌] Keiichi Aritomo et al: "Alkylation of 6-N-Acylated Adenosine Derivatives by the Use of Phase Transfer Catalysis" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 14. 1837-1844 (1995)
• [文献書誌] Takeshi Wada et al.: "Regioselective Protection of the 2'-Hydroxyl Group of N-Acyl-3',5'-O-di(t-butyl)silanediylnucleoside Derivatives by Use of t-BuMgCl and 2-(Trimethylsilyl)ethoxymethyl Chloride" Tetrahedron Lett.36. 1683-1684 (1995)
• [文献書誌] Takeshi Wada et al.: "Structural Characterization of cyclic ADP-ribose by NMR Spectroscopy" Nucleoside Nucleotide. 14. 1301-1314 (1995)