アミノ基・リン酸基無保護法による新規アンチセンス核酸の分子構築

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08878084
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 和田 猛 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (90240548)
• キーワード: アンチセンス核酸 / DNAアナログ / 保護基 / H-ホスホネートDNA / 水酸基選択的ホスホリル化 / ^<31>P-NMR

研究概要

核酸には水酸基、アミノ基、リン酸基といった種々の官能基が存在するために、化学合成に際してこれらの官能基に適当な保護基を導入しておく必要がある。特に、従来の核酸合成法ではアミノ基とリン酸基には塩基性条件下除去される保護基(ベンゾイル基やシアノエチル基など)が用いられているために、保護基の除去条件、すなわち塩基性条件下で分解してしまうようなDNAアナログ(アンチセンス核酸)は合成できなかった。本研究では、核酸のアミノ基およびリン酸基に保護基を導入することなく核酸分子を構築する新しい方法を開発することにより、これまで合成が不可能とされてきた種々の新規DNAアナログ(アンチセンス核酸)を合成することを目的とする。
まず、アミノ基とリン酸基を無保護で核酸分子を構築するために、核酸塩基に対する種々の活性リン化合物の反応を^<31>P-NMRを用いて調べたところ、アミノ基に副反応の起こらない水酸基選択的なホスホリル化反応を見い出すことができた。この方法はリン酸よりも酸化度の低いホスホン酸誘導体を出発物質として用いるために、インターヌクレオチドのリン原子に保護基を導入する必要がない。さらに、この方法で得られるH-ホスホネートDNAは種々のDNAアナログ(アンチセンス核酸)合成における有用な合成中間体であると同時にそれ自身が最も単純な構造をもつ新規アンチセンス核酸である。このH-ホスホネートDNAは、従来の核酸合成法では塩基部の保護基を除去するアンモニア処理で瞬時に加水分解されるためにこれまで単離することができないと考えられてきた。本研究では、塩基部無保護の核酸合成法を用いて4-15量体のH-ホスホネートDNAを初めて単離することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] M.Sekine,H.Tsuruoka,S.Iimura,H.Kusuoku,T.Wada: "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] H.Tsuruoka,K.Shohda,T.Wada,M.Sekine: "Synthesis and structural and thermodynamic Properties of Oligonucleotides Containing 2'-O-Phosphorylated Ribonucleotides" Tetrahedron Letters. 37・37. 6741-6744 (1996)
• [文献書誌] H.Tsuruoka,K.Shohda,T.Wada,M.Sekine: "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] S.Kawahara,T.Wada,M.Sekine: "Unprecedented Mild Acid-Catalyzed Desilylation of the 2'-O-tert-Butyldimethylsilyl Group from Chemically Synthesized Oligoribonucleotide Intermediates via Neighboring Group Participation of the Internucleotiidic Rhoshate Pesidue" Journal of American Chemical Society. 118・40. 9461-9468 (1996)
• [文献書誌] K.Seio,T.Wada,k.Sakamoto S.Yokoyama,M.Sekine: "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] M.Sekine,M.Kadokura,K.Seio,T.Sato,T.wada: "The Chemical Synthesis of 5'-Terminal TMG-Capped Triribonucleotide m_3 ^<2,2,7>G^<5'>pppAmpumpA of U1 RNA" Journal of Organic Chemistry. 61・13. 4412-1422 (1996)