官能基選択的ホスホリル化反応を用いる機能性核酸の分子構築

使用官能团选择性磷酸化反应进行功能性核酸的分子构建

基本信息

批准号：
09780524
负责人：
和田猛
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

核酸には水酸基、アミノ基、リン酸基といった種々の官能基が存在するために、化学合成に際してこれらの官能基に適当な保護基を導入しておく必要がある。特に、従来の核酸合成法ではアミノ基とリン酸基には塩基性条件下除去される保護基(ベンゾイル基やシアノエチル基など)が用いられているために、保護基の除去条件、すなわち塩基性条件下で分解してしまうような核酸誘導体は合成できなかった。本研究では、核酸のアミノ基およびリン酸基に保護基を導入することなく核酸分子を構築する新しい方法を開発することにより、これまで合成が不可能とされてきた種々の新規機能性核酸を合成することを目的とする。まず、アミノ基とリン酸基を無保護で核酸分子を構築するために、核酸塩基に対する種々の活性リン化合物の反応を^<31>P-NMRを用いて調べたところ、アミノ基に副反応の起こらない水酸基選択的なホスホリル化反応を見い出すことができた。この方法はリン酸よりも酸化度の低いホスホン酸誘導体を出発物質として用いるために、インターヌクレオチドのリン原子に保護基を導入する必要がない。さらに、この方法で得られるH-ホスホネートDNAは種々のDNAアナログ(アンチセンス核酸)合成における有用な合成中間体であると同時にそれ自身が最も単純な構造をもつ新規アンチセンス核酸である。このH-ホスホネートDNAは、従来の核酸合成法では塩基部の保護基を除去するアンモニア処理で瞬時に加水分解されるためにこれまで単離することができないと考えられてきた。本研究では、塩基部無保護の核酸合成法を用いてH-ホスホネートDNAを初めて単離することに成功した。さらに、このH-ホスホネートDNAを種々の新規アンチセンス核酸に変換する反応を開発した。

由于核酸中存在诸如羟基，氨基组和磷酸基团等各种官能团，因此在化学合成过程中必须将适当的保护基团引入这些官能团中。特别是，在常规的核酸合成方法中，在基本条件下除去的保护基（例如苯甲酰基基团或氰基团）已用于氨基组和磷酸基团，因此，尚未合成在碱性条件下分解的核酸衍生物。这项研究的目的是合成各种新的功能性核酸，这些核酸以前被认为是通过开发用于构建核酸分子的新方法而不将保护基团引入核酸的氨基和磷酸基团的情况下合成的。首先，使用 ^<31> p-NMR研究了各种活性磷化合物与核碱酶的反应，为了构建核酸分子，使用 ^<31> p-NMR，并且可以找到羟基选择性磷酸化反应在哪些侧面反应中发生在氨基组中。该方法不需要将保护组引入核苷酸间核苷酸的磷原子，以便使用氧化度低于磷酸作为起始材料的磷酸衍生物。此外，通过该方法获得的H膦酸酯DNA是在各种DNA类似物（反义核酸）合成中有用的合成中间体，也是一种具有最简单结构的新型反义核酸。以前，该H膦酸酯DNA无法在常规的核酸合成方法中分离H膦酸酯DNA，因为它通过氨处理即时水解以去除基部的保护组。在这项研究中，我们首次使用碱基无保护的核酸合成方法成功地分离了H膦酸酯DNA。此外，已经开发出反应将这种H膦酸酯DNA转化为各种新型的反义核酸。