修飾塩基を含むRNAの高速化学合成法の開発

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07559005
• 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, 大学院・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 / 6-チオグアノシン / アミダイト法 / ホスホネート法

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、本年度はすぐれた光クロスリンク能をもつと考えられる6-チオグアノシンを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、6-チオ基を2-シアノエチル基で保護し、エキソアミノ基をフェニルアセチル基でそれぞれ保護したアミダイト合成ユニットを構築することができた。一方、昨年度合成した4-チオウリジンと6-チオイノシンおよび今回の6-チオグアノシンの3′、5′-ビスホスフェート体を2′位にTBDMS基を用いて保護し、最後に3′、5′水酸基をビス(シアノエトキシ)ホスホリル化することによって合成することができた。これらのビスホスフェート体はRNAリガーゼを用いて、別途合成したU1RNAの5′末端部位のオリゴヌクレオチドの3′末端に導入することができた。一方、修飾された塩基をもつRNAは酸・アルカリに極めて不安定なものが多いため、RNAの塩基部の保護基はできれば、全く保護せずに、インターヌクレオチド結合が形成できる方法の開発が必要である。そこで、RNAの高速化学合成をおこなう、予備実験として、塩基を全く保護しないで、DNAの化学合成をおこなうことを検討した。その結果、いわゆるホスホネート法を用いて、縮合剤としては我々が今回開発した新しい縮合剤であるBOMPを用いたところ、ほとんど塩基部位への副反応がおこらず、15量体のDNAフラグメントが得られることを見いだした。これは修飾塩基を含むRNAの高速合成を初めて可能にする重要な知見であり、現在RNA合成に応用を検討中である。

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" Journal of Organic Chemistry. 61・12. 4087-4100 (1996)
• [文献書誌] Hiroyuki Tsuruoka et al.: "Synthesis and Structural and Thermodynamic Properties of Oligonucleotides Containing 2′-O-Phosphorylated Ribonucleotides" Tetrahedron Letters. 37・37. 6741-6744 (1996)
• [文献書誌] Hiroyuki Tsuruoka et al.: "Kinetics and Mechanism of Facile and Selective Dephosphorylation and of 2′-Phosphorylated and 2′-Thiophosphorylated Dinucleotides" Journal of Organic Chemistry. 印刷中
• [文献書誌] Shunichi Kawahara et al.: "Unprecedented Mild Acid-Catalyzed Desilylation of the 2′-O-tert-Butyldimethylsilyl Group from Chemically Synthesized Oligorbonucleotide lntermediates via Neighboring Group Participation of the lnternucleotidic Phosphate Residue" Journal of Amerlcan Chemical Soclety. 118・40. 9461-9468 (1996)
• [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" Journal of Organic Chemistry. 61・4. 1500-1504 (1996)
• [文献書誌] Mitsuo Sekine et al.: "The Chemical Synthesis of 5′-Terminal TMG-Capped Triribonucleotide m_3^<2,2,7>G^<5′>pppAmpUmpA of U1RNA" Journal of Organic Chemistry. 61・13. 4412-4422 (1996)