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2021 年度 実施状況報告書

スルホニル構造を有する新規擬プリン塩基の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K15963
研究機関徳島文理大学

研究代表者

渕 靖史  徳島文理大学, 薬学部, 助教 (40748795)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード人工核酸 / 複素環 / スルホニル / 擬プリン塩基
研究実績の概要

本研究では、核酸医薬への応用も視野に入れた新たなヌクレオシドモノマーとして、A (アデニン) やG (グアニン) に擬似した「擬プリン塩基」を有するヌクレオシドを開発することを目的としている。具体的には、プリン塩基でいうところの7位にスルホニルを組み込んだ新規分子(sfAとsfG)を設計・合成し、機能性を評価することを計画している。昨年度は設計したsfAを中心に研究を進行し、DNA/RNA自動合成によってオリゴ核酸に導入することが困難であると示された。そこで前駆体としてオリゴ核酸配列中に組み込み、オリゴ核酸配列中で酸化反応を行ってsfAを構築することとした。しかしながら、オリゴ核酸中での構築も難しいことが分かった。現在は、sfA及びその前駆体 (チオフェン体) をトリリン酸化して、機能評価することを計画している。チオフェン体を含むオリゴ核酸について、二重鎖安定性を評価した結果、標的RNAに対してわずかに安定性を向上させることも見出した。今年度はsfGの合成にも着手し、sfAと類似の合成経路でホスホロアミダイトへと導くこととした。糖部についてはsfAの際と同じものを用いた。塩基部の合成では、sfAの合成における知見を活用し、モノメトキシトリチル保護を用いた。糖部と塩基部のカップリング反応は種々条件検討を行い、最適な試薬の組み合わせを見出した。最終的にチオフェン体としてホスホロアミダイト体を合成し、オリゴ核酸配列中に組み込むことにも成功した。現在、その機能評価を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本申請研究で提案した二種類の擬プリン塩基のどちらも合成ルートを確立できたので、研究がおおむね順調に進行していると考えられる。オリゴ核酸配列中に組み込むことが困難であることが分かったが、モノマー自体の供給が容易になったので、様々な誘導体化と機能評価によって、今後新しい知見が得られると期待される。

今後の研究の推進方策

上述の報告にあるように、スルホニルを含有する擬プリンヌクレオシドは、オリゴ核酸配列中に導入することが困難であることが示された。しかしながら、モノマー自体は合成出来るため、オリゴ核酸としてではなく別の機能性を見出すことは可能と考えられる。例えば、C-ヌクレオシドは抗ウィルス活性が高いものが多く、本研究で開発した分子もその活性を示すことが期待される。また今後は、様々な生体内のヌクレオシド代謝酵素に対する活性も調べていきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

当該年度もコロナ禍であったため、出張費の支出が抑えられ、物品費に充てられたが端数分(927円)の残額が生じたと考えられる。次年度は、試薬・消耗品などの物品費に充てる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] New Cleavable Spacers for Tandem Synthesis of Multiple Oligo?nucleotides2021

    • 著者名/発表者名
      Hari Yoshiyuki、Yamamoto Kazuki、Fuchi Yasufumi、Okabe Masaya、Osawa Takashi、Ito Yuta
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 53 ページ: 4440~4448

    • DOI

      10.1055/a-1538-9883

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Oligonucleotides Containing 2′‐ <i>O</i> ,4′‐ <i>C</i> ‐Ethylene‐Bridged 5‐Methyluridine with Exocyclic Methylene and Methyl Groups in the Bridge2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Yuta、Nishida Kodai、Tsutsui Norika、Fuchi Yasufumi、Hari Yoshiyuki
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2021 ページ: 4993~5002

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100947

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bicyclo[2.2.2]octane-2,3-diol as an universal linker for the solid-phase synthesis of oligonucleotides2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kazuki、Fuchi Yasufumi、Ito Yuta、Hari Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 92 ページ: 132261~132261

    • DOI

      10.1016/j.tet.2021.132261

  • [雑誌論文] Post-synthetic modification of oligonucleotides containing 5-mono- and 5-di-fluoromethyluridines2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Yuta、Hayashi Honoka、Fuchi Yasufumi、Hari Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 77 ページ: 131769~131769

    • DOI

      10.1016/j.tet.2020.131769

  • [学会発表] 3連続アセタール構造を持つ架橋型グアノシンアナログの合成2022

    • 著者名/発表者名
      〇渡部滉生,渕 靖史,小路美彩,伊藤勇太,張 功幸
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Me-TaNAのピリミジン塩基アナログを含むオリゴヌクレオチドの合成と物性評価2022

    • 著者名/発表者名
      〇小路美彩,渕 靖史,伊藤勇太,張 功幸
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Bicylo[2.2.2]octan-2,3-diol骨格を有するユニバーサルリンカーを用いたオリゴ核酸の固相合成2022

    • 著者名/発表者名
      〇山本一輝,渕 靖史,伊藤勇太,張 功幸
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] 4'-置換チミジンを含むオリゴヌクレオチドのRNase H活性とヌクレアーゼ耐性能2022

    • 著者名/発表者名
      〇石川楓子,渕 靖史,伊藤勇太,張 功幸
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Solid-phase oligonucleotide synthesis using a universal linker with bicyclo[2.2.2]octan-2,3-diol skeleton2021

    • 著者名/発表者名
      ○Kazuki Yamamoto, Yasufumi Fuchi, Yuta Ito, Yoshiyuki Hari
    • 学会等名
      第48回国際核酸化学シンポジウム(ISNAC2021)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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