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本研究では、エピジェネティック修飾シトシンを含むオリゴ核酸の実用的な合成法を確立すべく、フッ素化されたメチル基をエピジェネティック修飾前駆体として活用する新規合成法の開発を行った。その結果、市販の2'-デオキシシチジンから6工程で2'-デオキシ-5-トリフルオロメチルシチジンのホスホロアミダイト体を得ることに成功し、さらにこれをオリゴ核酸へと導入することにも成功した。また、得られたオリゴ核酸をアルカリ水溶液で処理したところ、期待通りトリフルオロメチル基の加水分解が進行し、5-トリフルオロメチルシトシンをエピジェネティック修飾シトシンである5-カルボキシシトシンへと変換することに成功した。さらに、固相担体に保持された未精製のオリゴ核酸に本手法を適用すると、固相担体からの切り出し、脱保護およびトリフルオロメチル基の変換が一挙に進行し、目的のオリゴ核酸が効率的に得られることを見出した。なお、5-ホルミルシトシンおよび5-ヒドロキシメチルシトシンの前駆体として利用できると期待したジフルオロメチル基やモノフルオロメチル基を有するシトシンのオリゴ核酸への導入は本研究期間内に達成できなかった。一方、5-トリフルオロメチルシトシンおよび5-トリフルオロメチルウラシルを有するオリゴ核酸を様々なアミン類で処理することにより、トリフルオロメチル基をニトリルやアミジン、アミドなど様々なカルボン酸誘導体へと変換できることを見出した。以上のように、本研究により確立した手法は、エピジェネティック修飾シトシン含有オリゴ核酸を簡便に合成できるだけでなく、1種類のオリゴ核酸を様々な修飾オリゴ核酸へと変換するオリゴ核酸合成後修飾にも適用可能であり、本合成法が汎用性の高い手法であることを明らかにした。
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