JP2001048896A - 新規ジアデノシンテトラリン酸およびその製造方法 - Google Patents

新規ジアデノシンテトラリン酸およびその製造方法

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JP2001048896A
JP2001048896A JP22845999A JP22845999A JP2001048896A JP 2001048896 A JP2001048896 A JP 2001048896A JP 22845999 A JP22845999 A JP 22845999A JP 22845999 A JP22845999 A JP 22845999A JP 2001048896 A JP2001048896 A JP 2001048896A
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diadenosine
tetraphosphate
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diadenosine tetraphosphate
adenosine
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Katsuyuki Mukai
克之 向井
Mayumi Hayashi
まゆみ 林
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Unitika Ltd
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Unitika Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジアデノシン5’,5’’’−P1,P4−
テトラリン酸より生体内半減期の長い新規ジアデノシン
テトラリン酸及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 下記化学式(I)で示される構造を有す
る新規ジアデノシンテトラリン酸。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品またはその
原料として有用な新規ジアデノシンテトラリン酸および
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ジアデノシン5’,5’’’−P1,P
4−テトラリン酸(以下Ap4Aという。)は、例えば
リン酸化の阻害作用(P.F.Maness et a
l.,J.Biol.Chem.,258,p405
5,1983)、血小板凝集阻害作用(M.J.Har
rison et al.,FEBS Letter
s,54,p57,1975)、抗不整脈作用(特開平
3−167126号公報)、低血圧維持作用(特開平5
−286861号公報)、虚血心筋保護作用(特開平8
−12581号公報)等の生物活性を有し、医薬品また
はその原料として有用な物質である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ap4Aの血
漿中の半減期は2.9分、全血中の半減期は5.9分で
あり(J.Luthje et al.,Eur.J.
Biochem.,173,p241,1988)、A
p4Aは生体内で分解酵素の働きにより短時間で分解
し、薬効を有していても速やかに消失するため、持続性
に問題があった。本発明は、Ap4Aと同様の生理作用
を有し、かつ生体内半減期の長い化合物を提供すること
を目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、下記化学式
(I)で示される新規ジアデノシンテトラリン酸が生体
内でAp4Aと同様の生理作用を有し、かつ生体内半減
期が長いということを見出し、本発明に到達した。すな
わち、第1の発明は下記化学式(I)で示される新規ジ
アデノシンテトラリン酸を要旨とするものである。ま
た、第2の発明は、下記化学式(II)で示されるアデ
ノシン5’−(β、γ−チオ)トリリン酸(以下App
Spという。)と、アデノシン5’−トリリン酸(以下
ATPという。)とを反応基質として用い、アミノアシ
ル−tRNA合成酵素の触媒作用によって下記化学式
(I)で示される化合物を合成することを特徴とする新
規ジアデノシンテトラリン酸の製造方法を要旨とするも
のである。
【0005】
【化4】
【0006】
【化5】
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の新規ジアデノシンテトラリン酸は、上記の化学
式(I)で示される構造を有するものである。このよう
な新規ジアデノシンテトラリン酸は、例えば、AppS
pと、ATPとを反応基質として用い、アミノアシル−
tRNA合成酵素の触媒作用によって製造することがで
きる。
【0008】本発明に使用されるアミノアシル−tRN
A合成酵素は、新規ジアデノシンテトラリン酸を合成し
得るものであれば特に酵素の特異性や由来等は限定され
るものではないが、中でもイソロイシル−tRNA合成
酵素、ロイシル−tRNA合成酵素、リジル−tRNA
合成酵素、フェニルアラニル−tRNA合成酵素、セリ
ル−tRNA合成酵素、プロリル−tRNA合成酵素、
ヒスチジル−tRNA合成酵素は酵素活性が高く望まし
い。これらの酵素は、市販の酵素を使用してもよいし、
微生物を培養して得られる酵素を使用してもよい。
【0009】微生物を培養してアミノアシル−tRNA
合成酵素を得るには、通常の方法に従って菌体を培養し
た後、例えば圧破砕機や超音波破砕機、ダイノミル(商
標名)等を用いる方法又はリゾチーム、トリトン等を添
加する方法等によって細胞を破砕し、濾過や遠心分離を
行えばよい。本発明においては、このようにして得られ
るアミノアシル−tRNA合成酵素の抽出物をそのまま
用いてもよく、さらに塩析、カラムクロマトグラフィー
等の通常行われている方法によって精製された酵素を用
いてもよい。
【0010】また、反応の基質として用いるアデノシン
トリリン酸類は、たとえばシグマ社から市販されている
ので、それぞれ市販品を用いればよい。
【0011】本発明においては、膜型又はカラム型の反
応器を用いて連続的に新規ジアデノシンテトラリン酸を
合成してもよいし、バッチ式の反応器を用いて合成して
もよい。反応器として膜型反応器を用いると、酵素は高
分子物質であるのに対して反応生成物は低分子であるの
で、酵素がそのまま反応器の中にとどまった状態で使用
することができるので特に有効である。また、カラム型
反応器を用いる場合には、使用する酵素を適当な担体、
例えば、セルロース、デキストラン、アガロース等のよ
うな多糖類の誘導体、ポリスチレン、エチレン−マレイ
ン酸共重合体、架橋ポリアクリルアミド等のようなビニ
ルポリマーの誘導体、L−アラニン、L−グルタミン酸
共重合体、ポリアスパラギン酸等のようなポリアミノ酸
又はアミドの重合体、ガラス、アルミナ、ヒドロキシア
パタイト等のような無機物の誘導体等に結合、包括ある
いは吸着させて、いわゆる固定化酵素としてカラムに充
填して使用すればよい。
【0012】以下に、バッチ式の反応器で新規ジアデノ
シンテトラリン酸を製造する場合を例にとり、反応条件
について説明する。反応液中のアデノシントリリン酸類
の濃度としては、10μM以上、特に100μM〜10
0mM、さらに1〜30mMが適当である。また、アミ
ノ酸の濃度としては、0.1μM以上、特に1μM〜1
0mMが好ましい。
【0013】また、アミノアシル−tRNA合成酵素の
濃度としては、特に限定されるものではないが、通常は
1〜1×106ユニット/mlであることが好ましく、
特に10〜1×105ユニット/mlであることが好ま
しい。
【0014】さらに、本発明においては、反応をスムー
ズに進めるために、ピロフォスファターゼや、マグネシ
ウムイオン、マンガンイオン、カルシウムイオン、亜鉛
イオン、コバルトイオン、カドミウムイオン等の金属イ
オン、またメタノール、エタノール、プロパノールなど
の有機溶媒を添加してもよい。
【0015】反応に使用する緩衝液としては、酵素、ア
ミノ酸、基質などが溶解し、また酵素活性を維持し、所
定のpHが得られるものであれば、いかなるものを使用
してもよい。具体例として、トリス緩衝液、ヘペス緩衝
液などのグッド緩衝液、イミダゾール緩衝液、トリエタ
ノールアミン緩衝液、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液などが
挙げられる。pHは、おおむね中性付近、すなわちpH
5〜11、好ましくはpH6〜9の範囲である。
【0016】また、反応温度としては、酵素の失活が起
こらず、反応がスムーズに進行する範囲であれば特に限
定されるものではないが、20〜80℃、特に30〜5
5℃の範囲が好ましい。反応の時間としては、100時
間までが好ましく、特に50時間までが好ましい。
【0017】このようにして合成した新規ジアデノシン
テトラリン酸は、イオン交換クロマトグラフィー等一般
に広く用いられている方法で精製し、単離することがで
きる。
【0018】
【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、本発明において用いられるアミノアシル−
tRNA合成酵素におけるユニットは、一般に用いられ
るヒドロキサメートによるアミノアシル−tRNA合成
酵素活性測定法において、1分間に1×10-11モルの
アミノ酸ヒドロキサメートを生ずる酵素量を1ユニット
とした。この活性測定法の原理は、以下の通りである。
【0019】
【式1】
【0020】また、ジアデノシンテトラリン酸類の定量
は高速液体クロマトグラフィー(以下HPLCとい
う。)を用いて以下のようにして行った。すなわち、カ
ラムはウォーターズ社製ノバパックC18を用い、過塩
素酸テトラブチルアンモニウム 3mM、リン酸1カリ
ウム−水酸化カリウム(pH7.0) 30mM、メタ
ノール15v/v%、水85v/v%の溶液を移動相と
して、流速1.0ml/分で流し、検出はUVの吸収
(λ=254nm)を測定することにより行った。
【0021】血中半減期を求める際のジアデノシンテト
ラリン酸類の定量はジアデノシンテトラリン酸類をエテ
ノ化した後、HPLCを用いて以下のようにして行っ
た。すなわち、カラムは東ソー社製TSKgel OD
S−80TMを用い、リン酸1カリウム−リン酸2カリ
ウム(pH6.0) 90mM、メタノール 9v/v
%の水溶液を移動相として、流速0.7ml/分で流
し、検出は蛍光波長(励起波長275nm、測定波長4
10nm)を測定することにより行った。
【0022】参考例1 エシェリチア・コリN4830−1/pSI10(FE
RM P−13907号)の菌体10gを、5倍量の2
mM2−メルカプトエタノールおよび2mMエチレンジ
アミン四酢酸二ナトリウムを含む25mMリン酸カリウ
ム緩衝液に懸濁し、ソニケータを用いて細胞を破砕した
後、遠心分離により不溶物を除去し、イソロイシル−t
RNA合成酵素を含む粗抽出液を得た。DEAE−セフ
ァロース(ファルマシア社製)を充填したカラムに上記
の粗抽出液を通し、塩化カリウムを含む上記緩衝液で溶
出せしめると、イソロイシル−tRNA合成酵素が溶出
した。これを集め、濃縮、脱塩を行った結果、30キロ
ユニット/mlのイソロイシル−tRNA合成酵素を含
む粗抽出液4.0mlを得た。上記操作をすべて4℃に
て行った。
【0023】参考例2 バチルス・ステアロサーモフィルスNCA1503(F
ERM P−4778号)の菌体300gを、5倍量の
2mM2−メルカプトエタノールおよび2mMエチレン
ジアミン四酢酸二ナトリウムを含む25mMリン酸カリ
ウム緩衝液に懸濁し、ソニケータを用いて細胞を破砕し
た後、遠心分離により不溶物を除去し、プロリル−tR
NA合成酵素を含む粗抽出液を得た。これを参考例1と
同様に精製、濃縮および脱塩した結果、40キロユニッ
ト/mlのプロリル−tRNA合成酵素を含む粗抽出液
1.0mlを得た。上記操作をすべて4℃にて行った。
【0024】実施例1 参考例1で得たイソロイシル−tRNA合成酵素を用い
て、バッチ法で新規ジアデノシンテトラリン酸の合成を
行った。このとき、ATP5mM、AppSp(シグマ
社製)2mM、イソロイシン2.5mM、塩化マグネシ
ウム10mM、イソロイシル−tRNA合成酵素100
0ユニット/ml、イミダゾール緩衝液(pH7.0)
25mM、メタノール15v/v%からなる反応溶液6
0mlを、37℃で2時間反応させた。得られた反応生
成物を、ノバパックC18(ウォーターズ社製)カラム
を用いてHPLCで分析したところ、1.1mMの新規
ジアデノシンテトラリン酸が生成していた。これをDE
AE−セファロース樹脂(ファルマシア社製)を充填し
たカラム(φ22mm×100mm)に通液し、0.0
5Mの塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、0.05〜
0.25Mの塩化ナトリウム水溶液の塩濃度勾配により
溶出した。通液速度は、いずれも毎分2.8mlとし
た。反応生成物が新規ジアデノシンテトラリン酸である
ことを核磁気共鳴スペクトルおよびFABマススペクト
ルで確認した。図1は、本発明の新規ジアデノシンテト
ラリン酸の核磁気共鳴スペクトル(1H)であり、図2
は、本発明の新規ジアデノシンテトラリン酸の核磁気共
鳴スペクトル(13C)であり、図3は、本発明の新規ジ
アデノシンテトラリン酸のFABマススペクトルを示す
図である。
【0025】ヘパリンナトリウムを含む市販の採血管に
採血した血液に、Ap4Aまたは新規ジアデノシンテト
ラリン酸を5μg/mlとなるよう添加し、37℃で保
温した。フッ化ナトリウム、ヘパリンナトリウムおよび
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを含む市販の採血
管に、経時的に血液を採取した。遠心分離後、血漿を得
た。血漿0.2mlに10%過塩素酸0.1mlを添加
混合して遠心分離した。上清0.15mlに2M炭酸水
素カリウム0.075mlを添加混合して遠心分離し
た。上清0.15mlに2M酢酸ナトリウム緩衝液(p
H4.5)0.0375mlおよび40%クロロアセト
アルデヒド溶液0.003mlを添加混合し、80℃で
エテノ化した。HPLC分析したところ、Ap4Aの半
減期は6.7分であったのに対し、新規ジアデノシンテ
トラリン酸の半減期は11.0分であった。
【0026】実施例2 参考例2で得たプロリル−tRNA合成酵素を用いて、
バッチ法で新規ジアデノシンテトラリン酸の合成を行っ
た。このとき、ATP5mM、AppSp3mM、プロ
リン2.5mM、塩化マグネシウム10mM、塩化亜鉛
0.2mM、塩化カリウム150mM、ピロフォスファ
ターゼ8ユニット/ml、プロリル−tRNA合成酵素
100ユニット/ml、トリス緩衝液(pH8.0)2
0mMからなる反応溶液を、37℃で24時間反応させ
た。得られた反応生成物を、ノバパックC18(ウォー
ターズ社製)カラムを用いてHPLCで分析したとこ
ろ、0.80mMの新規ジアデノシンテトラリン酸が生
成していた。実施例1と同様の方法により新規ジアデノ
シンテトラリン酸を精製した後、反応生成物が新規ジア
デノシンテトラリン酸であることを核磁気共鳴スペクト
ルおよびFABマススペクトルで確認した。
【0027】
【発明の効果】本発明の新規ジアデノシンテトラリン酸
は、Ap4Aより生体内での半減期が長く、低容量の投
与で長時間作用が持続する。また、本発明によれば、ア
ミノアシル−tRNA合成酵素を用いることで、高収率
に新規ジアデノシンテトラリン酸を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の新規ジアデノシンテトラリン酸の核磁
気共鳴スペクトル(1H)を示す図である。
【図2】本発明の新規ジアデノシンテトラリン酸の核磁
気共鳴スペクトル(13C)を示す図である。
【図3】本発明の新規ジアデノシンテトラリン酸のFA
Bマススペクトルを示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記化学式(I)で示される構造を有す
    る新規ジアデノシンテトラリン酸。 【化1】
  2. 【請求項2】 下記化学式(II)で示されるアデノシ
    ン5’−(β,γ−チオ)トリリン酸と、アデノシン
    5’−トリリン酸とを反応基質として用い、アミノアシ
    ル−tRNA合成酵素の触媒作用によって下記化学式
    (I)で示される化合物を合成することを特徴とする新
    規ジアデノシンテトラリン酸の製造方法。 【化2】 【化3】
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