遺伝子に作用する医薬品の開発と安定同位体標識化DNAを用いた相互作用の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14572012
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 川島 悦子 東京薬科大学, 薬学部, 助教授 (30057343)
• キーワード: 遺伝子発現制御物質 / ポリアミド-ヌクレオシドハイブリッド / ピロールポリアミド / DNAとの相互作用 / 安定同位体標識化ヌクレオシド / [5-^2H_1;5-^<13>C]リボフラノース / 効率的合成法の開発

研究概要

癌,遺伝子治療薬の一種である遺伝子発現制御物質に着目し,現在までに報告のないポリアミドとヌクレオシドの両方の特性を備えたポリアミド-ヌクレオシドハイブリッド化合物を創製し,さらにこれらとDNAとの相互作用の調査・検討を行い以下の研究実績を得た.
1.遺伝子発現制御物としてのポリアミド-ヌクレオシドハイブリッド化合物の合成:
末端アミノ基がホルミル化されたピロールアミド3量体(ピロールポリアミド)とグアノシン(2位アミノ基),ウリジン(2'位水酸基)と,および2'-O-(3-アミノプロピル)アデノシン(アミノプロピル基のアミノ基)と縮合させ,ピロールポリアミドで修飾したヌクレオシド "ポリアミド-ヌクレオシドハイブリッド化合物"の合成を達成した.2.ピロールポリアミド-ヌクレオシドハイブリッド化合物とDNAとの相互作用の検討:これらの化合物とDNAとの複合体のCDスペクトルおよびTm値を測定し,相互作用の解明を行った.塩基配列の異なる3種のDNA二重鎖とこれらのハイブリッド化合物との相互作用をCDを用いて検討した結果,ピロールポリアミド-グアノシンハイブリッドおよび-アデノシンハイブリッド化合物では特定塩基配列を有するDNAとCD曲線が大きく変化し,DNAとの複合体が形成されることを明らかにし,これらのハイブリッド化合物はDNAの選択的な塩基配列認識能を有することが判明した.3.高立体選択的あるいは特定部位を標識した安定同位体標識化ヌクレオシドの効率的合成法の開発:D-[5-^<13>C]リボフラノース誘導体の合成法の改良,続いてその5位の高立体選択的重水素化によるD-(5R)-[5-^2H_1;5-^<13>C]リボフラノース誘導体の合成法を開発し,それを用いた{D-(5R)-[5-^2H_1;5-^<13>C]リボシル}チミンの合成を達成した.この標識化リボヌクレオシド誘導体を構成単位としたオリゴマーを合成すれば,医薬品等との相互作用時のNMR測定により詳細な構造解析が可能となると期待できる.

研究成果

• [文献書誌] Kamaike, K., Namiki, T., Kawashima.E.: "6-(Levulinyloxymethyl)-3-methoxy-2-nitrobenzoyl and 2-(Levulinyl oxy-methyl)-5-methoxy-4-nitrobenzoyl Groups as Novel Base-labile Groups for 5'-Hydroxy Protection in Solid-phase Oligonucleotides Synthesi"Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids. 22(4). 469-487 (2003)
• [文献書誌] Ohba, Y., Kamaike, K., Terui, Y., Oshima, T., Kawashima, E.: "Design, synthesis and analysis of antiviral nucleosides bearing pyrrolepolyamide binding to nucleic acid (II) : N^2-pyrrolepolyamidopropionyl"Nucleic Acids Research Supplement. 29-30 (2003)
• [文献書誌] Kamaike, K., Namiki, T., Kawashima, E.: "Novel Base-Labile Protecting Groups for 5'-Hydroxyl protection in Solid-Phase Oligonucleotide Synthesis"Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids. 22. 1011-1015 (2003)
• [文献書誌] Kawashima.E., Itoh, D., Kamaike, K.Terui, Y., Oshima, T.: "Synthesis and Analysis of Nucleosides Bearing Pyrrolepolyamide Binding to DNA"Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids. 22. 1309-1311 (2003)
• [文献書誌] Kawashima, E., Sekine, T., Umab e, K., Kamaike, K.Mizukoshi, T., Shimba, N., Suzuki, E., Kojim: "HMQC-NOESY NMR Study of a DNA Dodecamer with ^<13>C-Labeling at the 5' Positions"Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids. 24. 255-262 (2004)