Development of topology-selective light-up G4 ligand

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グアニン残基を豊富に含む核酸の1本鎖配列では、核酸の高次構造の一つであるグアニン四重鎖 (G4) 構造が動的に形成されると考えられている。近年G4が形成されることで、DNAの複製、遺伝子の転写調節などの生命現象が直接的に制御する例が、多数報告されている(in vitro)。しかしG4は、生細胞内の「どこで」「いつ」形成されるのか、また複製や転写等の生命現象との直接的な関連は明らかにされていない。本研究では、生細胞内で動的に形成されるG4を可視化し観察するためのツールとして、ライトアップ型G4リガンドの創製を目的とした。特に、G4に特有な3つの各トポロジー（アンチパラレル、パラレル、ハイブリッド）を区別しながらG4の動的形成を可視化することを目的とした。そこで、これまでに研究室で開発してきた、G4と特異的かつ強力に相互作用する大環状ヘキサオキサゾール型G4リガンドである6OTDにライトアップ機能を有する官能基を導入し、加えて側鎖構造に着目した構造展開を行うことで、トポロジー選択的なライトアップ型G4リガンドの創製を計画した。その結果、6OTDのオキサゾールにビニルナフチル誘導体を導入することで、G4と相互作用時に蛍光特性が変化するライトアップ機能を付与することができた。また6OTDに側鎖を適切な位置に導入することでトポロジー選択的な相互作用能を示すことがわかった。