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2014 年度 実績報告書

遺伝暗号拡張に必要な究極的第三の人工塩基対の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26560434
研究機関東京工業大学

研究代表者

関根 光雄  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (40111679)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2015-03-31
キーワード新規塩基対 / DNAポリメラーゼ / 人工塩基 / トリリン酸化 / 遺伝暗号拡張 / 光延反応
研究実績の概要

本研究で提案した新しい人工塩基であるdWをもつ新規デオキシヌクレオシドの合成について、種々合成を検討した。まず、dWの塩基(W)部位の合成について、2-アミノマロン酸ジエチルエステルとアンモニアを反応させたところ、対応するジアミドが55%の収率で得られた。この生成物に、トリエチルオルソトホルメートとギ酸の存在下イソプロパノールと加熱還流したところ4ーカルバモイルー5ーヒドロキシイミダゾールが93%の高収率で得ることができた。このものは溶媒に難溶性の塩酸塩として得られたため、中性な化合物として得るため種々検討したところ、DMSOに溶かしたのち、ピリジンを加えることで遊離の化合物が得られることがわかった、つぎに、基本構造であるWのデアミノ体の合成のため、4位と5位の官能基間の環化反応を種々検討した。その結果、オルトギ酸フェニルを用いて反応をしたところ、予期に反して、アミドの部位がジメチルアミノメチレン化されたものが主生成物として得られることがわかった。このものを種々の試薬で活性化して、環化反応を検討したが、環化体は得ることができなかった。アミド基がN-ホルミル化されたものが得られたが、このものをさらに環化を試みたが反応しなかった。
そこで、方針を変更して、糖部位にあらかじめ人工塩基を先に結合する新しい戦略を練った。まず、そのグリコシド化に必要な原料として、4ーカルバモイルー5ーヒドロキシイミダゾールのヒドロキシル基がシリル系の保護基で保護されたものを合成した。シリル化試薬として、トリイソプロピルシリルクロリドをイミダ塩基としてDMF中反応したところ、シリカゲルカラムクロマトグラフィー中でも安定なシリル化生成物を合成することができた。この化合物を用いて、現在糖部位の3',5'-水産基をt-ブチルジメチルシリル基で保護したデオキシリボースとの光延反応について検討している。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] 遺伝子制御機能をもつ人工核酸の合成研究2015

    • 著者名/発表者名
      関根光雄
    • 学会等名
      日本化学会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 核酸医薬を指向した修飾オリゴヌクレオチドの創成2015

    • 著者名/発表者名
      関根光雄
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      神戸学院大学神戸
    • 年月日
      2015-03-29
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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