新規アンチセンス核酸を用いるHIV-nefタンパク質の発現制御

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12035205
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 和田 猛 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (90240548)
• キーワード: アンチセンス核酸 / DNAアナログ / ボラノホスフェートDNA / エイズウイルス / Nef / mRNA

研究概要

現在、エイズウイルス遺伝子を標的としたアンチセンス法はある種の限界に到達しており、飛躍的な新しいアイディアの出現が待たれているのが現状である。そこで、本研究では全く新しいアンチセンス核酸であるボラノホスフェートDNAに着目した。ボラノホスフェートDNAは天然型DNAの非架橋酸素原子の一つをボランで置換した構造を持ち、酸や塩基に対して極めて安定である。また、天然型DNAより脂溶性が高く、細胞膜透過性に優れ、ヌクレアーゼによる分解に耐性を示す。さらに、ボラノホスフェートDNAは、相補的な塩基配列を持つRNAとが形成する二重鎖がRNase Hの基質となることなどから、アンチセンス核酸として有望である。しかし、副反応などの問題から、これまでにA,G,C,T4種類の核酸塩基を有するオリゴヌクレオチドボラノホスフェートの合成例は無い。このような状況から、本年度はボラノホスフェートDNAの新規合成法を確立することを目標として研究を開始した。
従来のボラノホスフェートDNA合成法は、ホスホロアミダイト法やH-ホスホネート法を用いて3価のオリゴヌクレオチド鎖を構築し、合成の最後のステップでインターヌクレオチドのボラノ化を行うために、核酸塩基部がボラノ化試薬と反応してしまう。従って、この副反応の比較的起こりにくいチミジル酸誘導体のみが合成されている。我々は、あらかじめリン原子にボランが導入された新規ボラノホスホリル化剤を開発し、これを用いてヌクレオシドをボラノホスホリル化することにより、従来法における核酸塩基に対するボラノ化剤の副反応の問題を本質的に解決した。本年度は新規合成法における核酸塩基の保護基の選択、縮合反応系の開発を行い、4種類の2量体TT,CT,GT,ATの合成に成功した。現在、HIV-nef mRNAに対するボラノホスフェート型アンチセンス核酸の合成を検討している。

研究成果

• [文献書誌] Tsuruoka,Y.Shoda,K.Wada,T.and Sekine,M.: "Synthesis and Conformational Properties of Oligonucleotides Incorporating 2'-O-phosphorylated Ribonucleotide as Structural Motifs of Pre-tRNA Splicing Intermediates"J.Org.Chem.. 65・12. 7479-7494 (2000)
• [文献書誌] Sekine,M.,Kurasawa,O.,Shohda,K.,Seio,K.,and Wada,T.: "Synthesis and Properties of Oligodeoxynucleotides Incorporating a Conformationally Rigid Uridine Unit Having a Cyclic Structure at the 5'-Terminal Site"J.Org.Chem.. 65・17. 5104-5113 (2000)
• [文献書誌] Sekine,M.,Kurasawa,O.,Shoda,K.,Seio.,K,Wada,T.: "Synthesis and Properties of Oligonucleotides Having a Phosphorus Chiral Center by Incorporation of Conformationally Rigid 5'-Cyclouridylic Acid Derivatives"J.Org.Chem.. 65・20. 6515-6524 (2000)
• [文献書誌] Moriguchi,T.,Yanagi,T.,Kunimori,M.,Wada,T.and Sekine,M.: "Synthesis and Properties of Aminoacylamido-AMP : Chemical Optimization for the Construction of an N-Acyl Phosphoramidate Linkage"J.Org.Chem.. 65・24. 8229-8238 (2000)
• [文献書誌] Wada,T.,Shimizu,M.,Oka,N.and Saigo,K.: "A novel approach to the synthesis of oligodeoxyribonucleotide boranophosphates"Nucleic Acids Symposium Series. 44. 135-136 (2000)
• [文献書誌] Abdel-Rahman,A.A.-H.,Wada,T.and Saigo,K.: "Facile methods for the synthesis of 5-formylcytidine"Tetrahedron Letters. 41・6. 1061-1063 (2001)