新しい修飾核酸の合成とその人工RNA制限酵素創製への応用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09450337
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 沢井 宏明 群馬大学, 工学部, 教授 (70012648)
• 研究分担者: 尾崎 広明 群馬大学, 工学部, 助手 (90211820)
• キーワード: DNA / 修飾核酸 / RNA分解活性 / トリスアミン / 2'-デオキシウリジン誘導体 / 2位置換グアノシン誘導体 / 2'-位置換ヌクレオシド / 2重鎖形成能

研究概要

昨年度までの研究で、5位に活性な置換基を有する新しいデオキシウリヂン誘導体を組み込んだ修飾オリゴDNAをDNA合成機を用いて合成した。次いでこのオリゴDNAを固相担体に結合した状態で、トリス(2-アミノエチルアミン)で処理することにより、デオキシウリヂンの5位にRNA切断活性を有するトリス(2-アミノエチルアミン)を導入した修飾オリゴDNAを合成し、そのRNA切断活性を研究した。しかし、切断効率は満足行くものでなかった。そこで、さらに新しいタイプで強い触媒活性が期待される修飾オリゴDNAの設計、合成を2種の観点から進めた。最初のアプローチとして、5位に置換基を有するデオキシウリヂン誘導体の代わりに2位に活性な置換基を有するデオキシグアノシン誘導体を合成し、この誘導体を組み込んだ修飾DNAをDNA合成機を用いて合成した。序で、トリス(2-アミノエチルアミン)などポリアミン類で処理することにより、デオキシグアノシンの2位にRNA切断活性を有するトリス(2-アミノエチルアミン)などを導入した新規修飾オリゴDNAを合成した。5位置換デオキシウリヂン誘導体の場合と異なり、2位置換グアノシンの2位の置換基はDNAを形成した時、2重鎖のマイナーグループ側に位置する。この新しい修飾DNAは対応する相補鎖DNAとの2重鎖形成能がわずかであるが強くなる事が認められた。また、ターゲットとなる配列を持つRNAを位置特異的に切断することが認められ、また切断活性は向上した。しかし、その活性は実用的な人工RNA制限酵素として応用するには不充分であった。更に、2番目のアプローチとして、糖部2'-位に置換基を持つデオキシウリヂン誘導体の新規合成を進めた。この糖部2'-位置換デオキシウリヂンを組み込んだ修飾DNAは対応する相補鎖DNAとの2重鎖形成能が弱くなる事が認められた。

研究成果

• [文献書誌] H.Sawai,H.Wakai,A.Nakamura-Ozaki: "Synthesis and Reactions of Nucleoside 5'-Diphosphate Imidazolide.A Zonenzymatic Capping Agent for 5'-Monophosphorylated Oligoribonucleoyides in Aqueous Solution"J.Org.Chem.. 64. 5836-5840 (1999)
• [文献書誌] N.Watanabe,H.Sawaki,K.Endo,K.Shizozuka,H.Ozaki,S.Tanaka,H.Murai,Y.Sasaki: "Labeliong of Phosphotothioate Antisense Oligonucleotides with Yttrium-90"Nuclaer Med.Biol.. 26. 239-243 (1999)
• [文献書誌] K.Shinozuka,M.Onodera,H.Ikeda,H.Sawai: "Synthesis and Ptoperties of Oligodeoxyribonucleotides Containing a C-2 Polyamine-bearing Deoxyguanosine Residue as Aetificial Ribonuclease"Nucleic Acids,Symposium Series. 42. 229-230 (1999)
• [文献書誌] H.Ozaki,S.Moriyama,K.Yokotsuka,H.Sawai: "Synthesis of Oligodeopxyribonucleotides Bearing a Functional Group at 2'-Position by Post-Synthetic Modification"Nucleic Acids,Symposium Series. 42. 47-48 (1999)
• [文献書誌] H.Ozaki,Y.Ogawa,M.Mine,H.Sawai: "Synthesis of Oligodeoxyribonucleotide Bearing 2'-S-Alkyl Residue and Its Effect on the Duplex Stability"Nucleosides and Nucleotides. (in press).