研究課題
本研究は、核酸の生合成中間体であるカルボニル基がリン酸化されたヌクレオチドや、そのリン酸部位を様々に修飾した化学修飾アナログの合成法の開発に取り組んだ。これらの化合物は、核酸の生合成機構の解明や、酵素に応答して機能を発現する新しい生理活性化合物などへの応用が期待される。我々は、独自に開発した酸性活性化剤CMMTを用いる改良ホスホロアミダイト法によって、イノシンのカルボニル基がリン酸ジエステル化された化合物の合成に成功している。この成果を基に、2014年度は、アデニロコハク酸の生合成経路に見られるイノシン6-リン酸モノエステルの合成を試み、シリル化された同化合物の生成を確認した。2015年度は、Click反応による官能基化に有用なアルキニル基、スピンラベルや蛍光ラベルとして有用なTEMPO、クマリンなどの種々の官能基をリン酸部位に有する酵素反応中間体アナログの合成に成功した。加えて、この様なカルボニル基上のリン酸ジエステルの酵素安定性について評価した。生体内に豊富に存在するリン酸ジエステル分解酵素でこれらを処理したところ、数分以内に完全に加水分解されることが分かった。そこで、生体内安定性を高める目的で、カルボニル基のチオリン酸化法の開発を試みた。本法の酸化のステップを硫化に変えて同様の反応を行ったところ、カルボニル基がチオリン酸ジエステル化されたイノシン誘導体の合成に成功した。これらの成果を踏まえ、2016年度は、合成可能な酵素反応中間体アナログ、特に生物学的安定性に優れたイノシン6-チオリン酸ジエステル誘導体の合成に取り組み、反応条件、単離精製法の検討によって基質適用範囲や合成収率の改善に成功した。これにより、核酸の生合成中間体の一種であるアデニロコハク酸の生合成について、これを標的とする分子プローブや酵素応答性分子の開発に必要な有機合成化学の基盤技術が確立されたと言える。
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Phosphorus, Sulfur Silicon Relat. Elem.
巻: 192 ページ: 454-463
10.1080/10426507.2016.1248763
http://www1.gifu-u.ac.jp/~ando_ap/
