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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780524/
• 关键词: アンチセンス核酸; DNAアナログ; 保護基; H-ホスホネートDNA; 水酸基選択的ホスホリル化; ^<31>P-NMR

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。

Nucleic acid に は water acid base, ア ミ ノ base, リ ン acid radical と い っ た kind 々 の functionality が exist す る た め に, chemical synthesis に interstate し て こ れ ら の functionality に な appropriate protection base を import し て お く necessary が あ る. に, 従 to の nucleic acid synthesis, で は ア ミ ノ base と リ ン acid radical に は salt basic conditions to remove さ れ る protection base (ベ ン ゾ イ ル base や シ ア ノ エ チ ル base な ど) が with い ら れ て い る た め に, protect の remove conditions, す な わ ち salt decomposition of basic conditions で し て し ま う よ う な nucleic acid induced body は synthetic で き な か っ た. This study で は, nucleic acid の ア ミ ノ base お よ び リ ン acid radical に protection base を import す る こ と な く nucleic acids を build す る new し い method を open 発 す る こ と に よ り, こ れ ま で synthetic が impossible と さ れ て き た kind 々 の new rules on functional nucleic acids を synthetic す る こ と を purpose と す る. ま ず, ア ミ ノ base と リ ン acid base を unprotected で nucleic acids を build す る た め に, nucleic acid salt base に す seaborne る kind 々 の active リ の ン compounds against 応 を ^ < 31 > P - NMR を with い て adjustable べ た と こ ろ, ア ミ ノ base に anti 応 の up こ ら な い water acid base sentaku な ホ ス ホ リ ル turn against 応 を see い out す こ と が で き た. こ の way は リ ン acid よ り も low degree of acidification の い ホ ス ホ ン acid induced body を と 発 substance し て in い る た め に, イ ン タ ー ヌ ク レ オ チ ド の リ ン atomic に protection base を import す る necessary が な い. で さ ら に, こ の method ら れ る H - ホ ス ホ ネ ー ト は kind of DNA 々 の DNA ア ナ ロ グ (ア ン チ セ ン ス nucleic acid) synthesis に お け る な useful intermediates で あ る と simultaneously に そ が れ itself most も 単 pure な constructs を も つ new rules ア ン チ セ ン ス nucleic acid で あ る. こ の H - ホ ス ホ ネ ー ト は, 従 to の nucleic acid DNA synthesis で は salt base の protection base を remove す る ア ン モ ニ ア 処 Richard で instantaneous に hydrolytic decomposition さ れ る た め に こ れ ま で 単 from す る こ と が で き な い と exam え ら れ て き た. This study で は, salt base unprotected の nucleic acid synthesis を with い て H - ホ ス ホ ネ ー ト early DNA を め て 単 from す る こ と に successful し た. さ ら に, こ の H - ホ ス ホ ネ ー ト を kind of DNA 々 の new rules ア ン チ セ ン ス nucleic acid に variations in す る anti 応 を open 発 し た.

项目成果

H.Tsuruoka, K.Shohda, T.Wada, M.Sekine: "Kinetics and Mechanism of Facile and Selective Dephosphorylation of 2′-Phosphorylated and 2′-Thiophosphorylated Dinucleotides" Journal of Organic chemistry. 62・9. 2813-2822 (1997)

H.Tsuruoka、K.Shohda、T.Wada、M.Sekine：“2′-磷酸化和 2′-硫代磷酸化二核苷酸的轻松和选择性去磷酸化的动力学和机制”有机化学杂志 62・9。 1997）

Wada,T.,Mochizuki,A.,Sato,Y.,Sekine,M.: "A Convenient Method for Phosphorylation Involving a Facile Oxidation of H-Phosphonate Monoesters via Bis(trimethylsilyl) Phosphites" Tetrahedron Letters. 39. 7123-7126 (1998)

Wada,T.、Mochizuki,A.、Sato,Y.、Sekine,M.：“一种方便的磷酸化方法，涉及通过双（三甲基甲硅烷基）亚磷酸酯轻松氧化 H-磷酸单酯”四面体字母。

Seio,K.,Wada,T.,Sakamoto,K.,Yokoyama,S.,Sekine,M.: "Chemical Synthesis and Properties of Conformationally Fixed Diuridine Monophosphates as Building Blocks of RNA Turn Motif" Journal of Organic Chemistry. 63. 1429-1443 (1998)

Seio,K.、Wada,T.、Sakamoto,K.、Yokoyama,S.、Sekine,M.：“作为 RNA 转向基序构建模块的构象固定二尿苷单磷酸的化学合成和性质”有机化学杂志。

Wada,T.,Mochizuki,A.,Sato,Y.,Sekine,M.: "Functionalization of Solid Supports with N-Unprotected Deoxyribonucleotides" Tetrahedron Letters. 39. 5593-5596 (1998)

Wada,T.、Mochizuki,A.、Sato,Y.、Sekine,M.：“N-未受保护的脱氧核糖核苷酸的固体支持物的功能化”四面体字母。

Wada,T.,Honda,F.,Sato,Y.,Sekine,M.: "First Synthesis of H-phosphonate Oligonucleotides Bearing N-Unmodified Bases" Tetrahedron Letters. 40. 915-918 (1999)

Wada,T.、Honda,F.、Sato,Y.、Sekine,M.：“首次合成带有 N-未修饰碱基的 H-膦酸酯寡核苷酸”四面体字母。