JP2001500387A - ペプチド核酸のモノマー及びオリゴマー - Google Patents

ペプチド核酸のモノマー及びオリゴマー

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Abstract

(57)【要約】 新規なペプチド核酸(PNA)オリゴマー及びその構成モノマーが開示される。このPNAオリゴマー及び結合したPNAは核酸と三重鎖構造を形成し、天然に存在するヌクレオベースに比較して、核酸標的のチミジンに対して高い特異性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】 ペプチド核酸のモノマー及びオリゴマー 関連出願への相互参照 本出願は、1997年5月23日に出願された米国特許出願第08/862, 629号の一部継続出願であり、この出願の開示はそのまま参照により本明細書 中に組み込まれるものとする。 発明の分野 本発明は、オリゴマー化合物とその構成モノマー、特にペプチド核酸(PNA )のオリゴマー及びモノマーに向けられている。ペプチド核酸オリゴマーは、高 められた結合特異性で核酸を有する三重らせん(三重鎖)構造を形成をするのに 有用である。本発明の1つの側面では、新規なPNAオリゴマーが三重鎖構造に おいてチミジン及びデオキシウリジンに対する特異性を高めた。 発明の背景 ペプチド核酸は、DNAとRNAの両方に結合する点で、オリゴヌクレオチド の有用な代用物である(Egholmら、Nature 1993,365,566‐568及びその引用 文献を参照のこと)。 PNAは、DNAとRNAの両方に結合し、PNA/DNA又はPNA/RN Aの二重鎖を形成する。得られたPNA/DNA又はPNA/RNAの二重鎖は 、そのより高い融解温度(Tm)によって証明されるように、対応するDNA/ DNA又はDNA/RNAの二重鎖より強い親和性で結合している。このより高 い熱安定性は、DNA又はRNAの二重鎖に存在している電荷反発に遭わないP NA骨格の中性が原因とされている。PNAの中性的な骨格は、PNA/DNA (RNA)二重鎖のTmを塩濃度から独立させもする。従って、PNA/DNA 二重鎖は、イオン強度に強く依存しているDNA/DNA二重鎖の相互作用を上 回る更なる利点を提供する。ホモピリミジンPNAは、相補的なDNA又はRN Aと 結合し、熱安定性が高い(PNA)2/DNA(RNA)三重鎖を形成すること が示されている(例えば、Nielsenら、Science 1991,254,1497;Egholmら、J .Am.Chem.Soc.,1992,114,1895;Egholmら、J.Am.Chem.Soc.,1992,11 4,9677を参照のこと)。 親和性が高まるだけでなく、PNAは高められた特異性でDNAと結合するこ とも示されている。PNA/DNA二重鎖のミスマッチが融解するときは、DN A/DNA二重鎖に比較してTmの8〜20℃の低下が見られる。これほど大き いTmの低下は、1つのミスマッチが存在する対応するDNA/DNA二重鎖で は見られない。Egholm,M.ら、Nature 1993,365,p.566を参照のこと。 DNA又はRNA鎖へのPNA鎖の結合は、2つの方向の1つで起こり得る。 5'から3'への方向のDNA又はRNA鎖が、PNAのカルボキシル末端がその DNA又はRNAの5'末端の方に向けられ、PNAのアミノ末端がそのDNA 又はRNAの3'末端の方に向けられるようにして相補的なPNA鎖と結合する とき、その方向は逆平行であると言われる。平行な方向では、PNAのカルボキ シル末端及びアミノ末端は、DNA又はRNAの5'−3'方向に関して逆の配向 になる。 その特質のために、PNAはいくつかの異なる応用分野で有用であることが知 られている。特に、PNAは相補的なRNA又はDNAと二重鎖及び三重鎖を形 成するために使用されている(例えば、Knudsenら、Nucleic Acids Res.,199 6,24,494-500;及びNielsenら、J.Am.Chem.Soc.,1996,118,2287-2288を 参照のこと)。さらに、いくつかの論説がこの分野で最近公表されている。例え ば、Hyrupら、Bioorganic & Med.Chem.,1996,4,5-23;Nielsen、“ペプチ ド核酸(PNA):遺伝子治療薬のリード”Trainor(編)、Perspectives Dru g Disc.Des.,1996,4,76-84を参照のこと。 PNAはオリゴヌクレオチドよりも強い結合性及び高い特異性を有しているの で、クローニング、ブロット法及び蛍光in situハイブリダイゼーション(FI SH)のような応用分野のプローブとして大変有用である。ホモピリミジンPN Aは、ホモプリンの標的における鎖置換のために使用されている。局所的な三重 鎖は遺伝子の転写を阻害する。さらに、Dループに重複するか又は隣接する制 限部位は制限酵素によって開裂されない。DNAフラグメント内の特定の制限部 位にPNAが結合すると、その部位での開裂を阻害し得る。そのような阻害はク ローニング及びサブクローニング法において有用である。標識化されたPNAは 、蛍光又は他のタイプの検出可能なラベルを有するPNA分子を、二重鎖DNA 中の相補配列と鎖侵入(strand invasion)を用いてハイブリダイズさせること によって、DNA分子を直接マップするために使用されもする。 PNAは、PCRベースアッセイ法(PCRクランピング)において点突然変 異を検出するためにも使用されている。PCRクランピングでは、PCRベース アッセイにおける点突然変異の検出、例えば研究下のDNAセグメントにおける 通常の野生型対立遺伝子と突然変異対立遺伝子との相違点を検出するために、P NAが使用される。典型的には、野生型の配列に相補的なPNAオリゴマーを合 成し、その1つが突然変異体の配列に相補的である2種のDNAプライマーを有 するPCR反応混合物に含ませる。野生型PNAオリゴマーとDNAプライマー は標的に対するハイブリダイゼーションを競合する。DNAプライマーのハイブ リダイゼーションとそれに続く増幅が起こるのは、この標的が突然変異対立遺伝 子である場合だけである。この方法を用いれば、突然変異体の存在及び正確なア イデンティティーを決定し得る。 相補的なDNA及びRNA鎖に結合するオリゴヌクレオチド及びオリゴヌクレ オチド類似体を診断薬、研究用試薬及び潜在的な治療薬として応用することにか なりの研究が向けられている。多くの使用のために、オリゴヌクレオチド及びオ リゴヌクレオチド類似体は、活性を発現するためには細胞膜を越えて輸送され、 細胞に取込まれなければならない。 PCT/EP/01219は、対応するDNAよりも強く相補的なDNA及び RNAと結合する新規なペプチド核酸(PNA)化合物を記載している。その活 性又はその膜又は細胞の輸送をモジュレートするか又は別のやり方で影響を及ぼ す基を、これら化合物に追加することが望まれている。そのような輸送を高める ための1つの方法は、ペンダント親油性基を結合することによる。 前もって形成されたモノマーを経るペプチド核酸の合成が、国際特許出願WO 92/20702号及びWO92/20703号に記載されている。なお、いず れの内容もそのまま参照により本明細書中に組み込まれるものとする。また、P NAの合成、構造、生物学的性質及び使用に関する最近の進歩が報告されている 。例えば、WO93/12129号及びCook等への米国特許第5,539,08 3号、Egholmら、Nature 1993,365,566‐568,Nielsenら、Science,1991,2 54,1497‐1500;及びEgholmら、J.Am.Chem.Soc.,1992,114,1895‐1897を 参照のこと。ペプチド核酸が二本鎖DNAの鎖置換に効果があることも示されて いる(Patel,D.J.、Nature,1993,365,490‐492を参照のこと)。上記の特 許及び公表物はそのまま参照により本明細書中に組み込まれるものとする。 オリゴヌクレオチドによる三重らせんの形成は、二本鎖デオキシリボ核酸(D NA)の配列特異的な開裂がMoserら、Science,1987,238,645‐650によって 証明されて以来、熱心な研究分野になっている。三重鎖形成オリゴヌクレオチド が遺伝子治療、診断用プローブ及び他の生物医学的な応用において潜在的な用途 があると考えられている。例えば、Uhlmannら、Chemical Reviews,1990,90, 543‐584を参照のこと。 ピリミジンオリゴヌクレオチドは、二本鎖DNAにおけるホモプリンの標的へ の結合を介して三重らせん構造を形成することが分かっている。これらの構造で は、その新しいピリミジン鎖は、DNAの主溝においてプリンのワトソン−クリ ック型の鎖に対して平行に配向し、配列特異的なHoogsteen型の水素結合を介し て結合する。この配列特異性は、アデニンを認識するチミン(T:A−T)及び グアニンを認識するプロトン化シトシン(C+:G−C)に由来する(Bestら、J .Am.Chem.Soc.,1995,117,1187‐1193を参照のこと)。あまりよく研究さ れていない三重鎖モチーフでは、プリンリッチなオリゴヌクレオチドが二本鎖D NAのプリン標的に結合する。このモチーフの第三の鎖の方向は、プリンのワト ソン−クリック型の鎖に対して逆平行であり、その特異性は、グアニンを認識す るグアニン(G:G−C)及びアデニンを認識するチミン又はアデニン(A:A −T又はT:A−T)に由来する。Greenbergら、J.Am.Chem.Soc.,1995,11 7,5016‐5022を参照のこと。 ホモピリミジンPNAは、相補的なオリゴヌクレオチドと非常に安定なPNA :DNA−PNA複合体を形成する。2つのPNA鎖及び1つのヌクレオチド 鎖を含む三重らせん構造の形成は、1993年7月2日に出願されたDouble-Str anded Peptide Nucleic Acidsと題する米国特許出願第08/088,661号 に報告されている。なお、この内容はそのまま参照により本明細書中に組み込ま れるものとする。DNAのプリン標的鎖に対してHoogsteen型の鎖が平行である 三重鎖の形成は、逆平行の複合体の形成より好ましい。このことから、Hoogstee n型の鎖においてシトシンの代わりにシュードイソシトシンを使用してpH依存 的な熱安定性が高められた三重らせん構造を得るためにビス−PNAを使用する ことが考慮される。Egholmら、J.Am.Chem.Soc.,1992,114,1895‐1897を参 照のこと。また、公開PCT出願WO96/02558号も参照のこと。これら はいずれも参照によりそっくりそのまま本明細書中に組み込まれるものとする。 ペプチド核酸は、DNA又はRNAがDNA又はRNAのいずれかに対するよ りもDNAとRNAのいずれに対しても(その融解温度によって定量されるよう に)より高い結合親和性を有することが示されている。この結合親和性の増加に よって、これらペプチド核酸オリゴマーは、核酸分子種に対する分子プローブ及 び診断薬として特に有用になる。 オリゴヌクレオチドに取込まれたカルバゾール様の2'−デオキシシチジン類 似体が2重鎖モチーフの相補的なRNAにおいてグアニンと特異的に対合するこ とがすでに示されている(“Pyrimidine Derivatives for Labeled Binding Par tner”と題する、1996年5月26日発行の米国特許第5,502,177号 ;Matteucci,M.D.,von Krosigk,U.,Tetrahedron Letters,1996,37,5057 ‐5060;Kuei‐Ying,L.ら、J.Am.Chem.,1995,117,3873‐3874)。 三重鎖構造の形成において現時点でいくつか制限があること(ホモプリン標的 に限られていることなど)は、DNAの特定部位をペプチド核酸によって配列特 異的に認識することに対する主要な難点の1つである。Nielse、J.Am.Chem.S oc.,1996,118,2287-2288を参照のこと。従って、ワトソン−クリック型の塩 基対と結合じ得るヌクレオベース部分を好ましくはピリミジン三重らせんモチー フの内部に含有する新しいPNAオリゴマーに対する要望がある。 発明の要旨 本発明により提供されるのは、オリゴマー化合物、特に式I: [式中: Lは、アデノシン−チミジンヌクレオベース対の認識部分であり; Aは、単結合、メチレン基又は以下の式: (式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH2又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 されてもよい(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ; アミノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され;そして R3及びR4は、水素;(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ; アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択される。)の基で あり; Bは、N又はR3−N+であって、R3は上記の定義通りであり; Eは、CR67、CHR6CHR7又はCR67CH2であって、R6は水素であ りR7は天然に存在するαアミノ酸の側鎖から成る群から選択されるか又はR6及 びR7は、水素、(C2−C6)アルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリー ル、ヒドロキシ、(C1−C6)アルコキシ、(C1−C6)アルキルチオ、NR3 4及びSR5から成る群から独立して選択され、R3及びR4は上記の定義通りで あって、R5は、水素;(C1−C6)アルキル;ヒドロキシ、アルコキシ又はア ルキルチオ置換(C1−C6)アルキルであるか、又はR6及びR7は、一緒に脂環 系又はヘテロ環系をとり; Dは、CR67、CH2CR67又はCHR6CHR7であって、R6及びR7は 上記の定義通りであり;そして Gは、いずれの方向でもよい、−NR3CO−、−NR3CS−、−NR3SO −又は−NR3SO2−であって、R3は上記の定義通りである。] を有する部分を含むペプチド核酸である。 好ましい態様では、このモノマー単位は式II: [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] を有する。 また、本発明により提供されるのは、式III: (式中: L、A、B、D及びEは、上記の意味を有し、Fは、それぞれ独立して、NH R3又はNPgR3であって、R3は上記の定義通りであり、Pgはアミノ保護基 である。)を有するモノマー化合物である。 好ましい態様では、本発明のモノマー化合物は、以下の式IV: (式中: R8、R9、T、L、W、k及びnは上記の意味を有し、R13及びR14は、それ ぞれ独立してH又は保護基である。)を有する。 本発明の化合物の幾つかの好ましい態様では、g及びhはそれぞれ0である。 より好ましい態様では、g及びhはそれぞれ0であり、aは0である。さらに好 ましい態様では、aは0であり、gは0であり、XはNHであり、そしてhは1 である。 幾つかの好ましい態様では、Lは、式: のうちの1つである。 幾つかの好ましい態様では、R4及びR5はそれぞれHである。さらに好ましい 態様では、R4及びR5は、それらが結合している原子と一緒にフェニル環を形成 する。 幾つかの好ましい態様では、QはNであり、他の好ましい態様では、QはCH である。 好ましくは、Tは低級アルキルか又はアルキルアミノである。特に好ましい態 様では、Tは−CH2−CH2−NH−、−CH2−、−CH2−CH2−、−O− CH2−CH2−、−O−CH2−CH2−CH2−、−(CH2m−である。 他の好ましい態様では、Wは、式: (式中、bは好ましくは0〜4の整数であり、2及び3が特に好ましい。)を有 する。さらに好ましい態様では、Cα又はCβの少なくとも1つがS配位である 。 幾つかの好ましい態様では、本発明の化合物はペプチド核酸である。他の好ま しい態様では、本発明の化合物は、連結基によって連結している複数のペプチド 核酸オリゴマー、好ましくは2つのオリゴマーを含み、そのペプチド核酸オリゴ マーの少なくとも1つは式IIを有する部分を含む。特に好ましい態様では、2 つのペプチド核酸オリゴマーが連結部分によって連結されていて、それは好まし くは1つ又はそれ以上の8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸基であり、よ り好ましくは、3つの8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸基である。 本発明の化合物の幾つかの特に好ましい態様は、式: [R15は、OH、保護されたヒドロキシル基又は保護基であり; R16は、H又はアミノ保護基であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又は、R11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基 を形成する。)を有し; Aは、単結合、メチレン基又は式:(式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH2又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して、0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 されてもよい(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ; アミノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され;そして R3及びR4は、水素;(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ ;アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択される。)の基 である。] を有する また、本発明により提供されるのは、病的な状態との関連が疑われる配列をコ ードしかつ1つ又はそれ以上のチミン残基を含有する一本鎖DNA;該一本鎖核 酸のある領域に相補的な領域を含む第一ペプチド核酸オリゴマー;及び該一本鎖 核酸のある領域に相補的な配列を含む第二ペプチド核酸であって、該一本鎖核酸 のチミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置に非プリンヌクレオベースを有 する残基、好ましくは式IIの残基を有する第二ペプチド核酸、を含む組成物、 好ましくは三重鎖の化合物である。 また、本発明は、三重鎖の化合物を形成する方法であって: (a)1つ又はそれ以上のチミン残基を含有する一本鎖の核酸を選択する工程 ; (b)該一本鎖核酸のある領域に相補的である領域を含む第一オリゴマーを提 供する工程;及び (c)該一本鎖核酸及び第一オリゴマーを、該三重らせん化合物を形成するの に有効な時間及び条件下で、第二オリゴマーと接触させる工程であって、該第二 オリゴマーが、該一本鎖核酸のある領域に相補的な配列を含むペプチド核酸オリ ゴマーでありかつ該一本鎖核酸のチミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置 に式IIの残基を有する工程 を含んでなる方法を提供する。好ましくは、第一オリゴマーはPNA又はDNA である。 本発明の方法の幾つかの好ましい態様では、第一オリゴマーは、一本鎖核酸に 対して逆平行に配向していて、第二オリゴマーはΞ重鎖化合物内の一本鎖核酸に 対して平行に配向している。特に好ましい態様では、三重鎖の化合物はPNA− DNA−PNAの式を有する。 好ましくは、一本鎖の核酸はDNA又はRNAである。 さらに好ましい態様では、第一オリゴマーはペプチド核酸であり、この第一オ リゴマーは、連結部分によって第二オリゴマーと連結している。 本発明の方法の幾つかの好ましい態様では、第一及び第二オリゴマーは、それ ぞれ4〜約20ヌクレオベースの長さである。 また、本発明は、既知のヌクレオベース配列を含有する化学的又は微生物学的 実体を検出するため方法であって: 1つ又はそれ以上のチミン残基を含有する化学的又は微生物学的実体からヌク レオベース配列を選択すること; 該選択されたヌクレオベース配列に相補的な領域を含有するPNAオリゴマー を提供すること; 該化学的又は微生物学的実体の該選択されたヌクレオベース配列及び該相補的 なPNAオリゴマーを、該選択されたヌクレオベース配列に相補的である配列を 含有するさらに別のペプチド核酸オリゴマーと接触させて、三重らせん化合物を 形成すること、この際、該さらに別のペプチド核酸オリゴマーは、該選択された ヌクレオベース配列のチミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置に式IIの 残基を有する;及び 該三重らせん化合物を検出すること を含んでなる方法を提供する。 二本鎖ポリヌクレオチドの配列特異的認識方法であって、該ポリヌクレオチド を式IIの残基を有する化合物と接触させることを含んでなる方法も提供される 。 二本鎖ポリヌクレオチドの配列特異的認識方法であって、該ポリヌクレオチド を、該ポリヌクレオチドと結合して三重鎖構造を形成するオリゴマー化合物と接 触させることを含み、該オリゴマー化合物が、式I、より好ましくは式IIを有 するモノマー単位を含む方法も提供される。 好ましい態様の説明 1つの側面では、本発明は新規なオリゴマー化合物、特に研究用試薬として及 び相補的な核酸に対する特定のプローブとして有用であるペプチド核酸を提供す る。本発明は、そのオリゴマー化合物の製造に有用であるモノマーのシントンも 提供する。 好ましい態様では、本発明の化合物は、式I: [式中: Lは、アデノシンーチミジンヌクレオベース対の認識部分であり: Aは、単結合、メチレン基又は式: (式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH2又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して、0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 されてもよい(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ; アミノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され;そして R3及びR4は、水素;(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ; アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択される。)の基で あり; Bは、N又はR3−N+であって、R3は上記の定義通りであり; Eは、CR67、CHR6CHR7又はCR67CH2であって、R6は水素であ りR7は天然に存在するαアミノ酸の側鎖から成る群から選択されるか、又はR6 及びR7は、水素、(C2−C6)アルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリ ール、ヒドロキシ、(C1−C6)アルコキシ、(C1−C6)アルキルチオ、NR34及びSR5から成る群から独立して選択され、R3及びR4は上記の定義通り であり、R5は、水素;(C1−C6)アルキル;ヒドロキシ、アルコキシ又はア ルキルチオ置換(C1−C6)アルキルであるか、又はR6及びR7は一緒に脂環系 又はヘテロ環系をとり; Dは、CR67、CH2CR67又はCHR6CHR7であって、R6及びR7は 上記の定義通りであり;そして Gは、いずれの方向でもよい、−NR3CO−、−NR3CS−、NR3SO− 又は−NR3SO2−であって、R3は上記の定義通りである。] の部分を含有する。 より好ましい態様では、本発明の化合物は式II:[式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し,そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] の部分を含有する。 本発明の化合物の好ましい態様には、式IIの部分を1つ又はそれ以上含有す るオリゴマー化合物が含まれる。このオリゴマーには、式IIの部分が1つほど であっても、そのオリゴマーのモノマー単位の大部分が式IIの部分であっても よい。 本発明の化合物のさらに好ましい態様には、1つ又はそれ以上の連結部分によ って連結している2つのPNAオリゴマーであって、そのPNAオリゴマーの片 方又は両方が式IIの部分を少なくとも1つ含有するオリゴマー(ビスPNAオ リゴマー)を包含する。本発明は、また、複数のPNAオリゴマーが連結部分に よって連結しているより高次に連結したPNAオリゴマーであって、1つ又はそ れ以上の連結したPNAオリゴマーが式IIの部分を少なくとも1つ含むオリゴ マーを包含する。 本明細書で使用する“ペプチド核酸”(PNA)という用語は、ある点ではオ リゴヌクレオチドに類似しているが、構造において異なる化合物を意味する。ペ プチド核酸では、オリゴヌクレオチドのデオキシリボース骨格がペプチド連結を 有する骨格に置換されている。各サブユニットは、天然に存在するか又は天然に は存在しない塩基を付けている。1つのそのような骨格は、アミド結合を介して 連結したN−(2−アミノエチル)グリシンの反復単位から構築される。 本発明は、また、例えば本発明のPNAオリゴマーの製造において有用である PNAモノマーを提供する。幾つかの好ましい態様では、本発明のPNAモノマ ーはアキラルな骨格を有する。アキラルなPNA骨格の1つの好ましい例は、2 −アミノエチルグリシン骨格である。例えば、国際特許出願WO92/2070 2号及びWO92/20703号を参照のこと。これらの内容はいずれも参照に より本明細書中に組み込まれるものとする。 他の好ましい態様では、本発明はキラルな骨格を含有するPNAモノマーを提 供する。幾つかの好ましい態様では、脂環式構造の取込みを介してキラリティー がPNA骨格に導入される。1つの特に好ましい態様では、この脂環式構造には 、 アミノエチルグリシン骨格の2−アミノエチル部分のα及びβ炭素が含まれ、 式: (式中、bは、0〜4の整数であり;αはグリシルアミノ基に隣接する炭素を示 し;そしてβは、α炭素に隣接する1つの炭素を示す。)を有する。この脂環式 構造は、4、5、6又は7員環であり得る。好ましい態様ではこの脂環式構造は 5又は6員環であり、特に好ましいのは6員環である。 光学的に活性な試薬を使用することで、純粋なSS、RR、SR及びRS異性 体の合成が可能になる。本発明の幾つかの態様で好ましいのは、SS異性体であ る。 典型的には、キラル骨格を有するモノマーは、シス又はトランス異性体として 入手可能な(1,2)−ジアミノシクロヘキサンを使用して製造される。このシ ス−(1,2)−ジアミノシクロヘキサンはメソ化合物である。このようなメソ 化合物の使用は、ラセミ混合物の分割を必要とする。トランス−(1,2)−ジ アミノシクロヘキサンは、鏡像異性的に純粋な形態として市販されているので、 その骨格の2−アミノエチル部分のCα及びCβのいずれについてもキラリティ ーが予め決定されたモノマーによく適している。 このジアミンは、典型的にはアミノ基の1つをジ−t−ブチルピロカーボネー ト(Boc2O)で保護されてからブロモ酢酸メチルでN−アルキル化され、キ ラルな骨格となる。DCC/DhbtOHを使用してリガンド(必要に応じて適 切に保護される)をこのキラル骨格とカップリングさせてから塩基性加水分解を すれば、キラルな骨格を含有する所望のモノマーが得られる。このやり方で、S S及びRRモノマーが合成され得る。RS及びSR異性体は、シス−(1,2) −ジアミノシクロヘキサンを使用し、得られるラセミ混合物を分割すれば合成で きる。分割は、例えば、液体クロマトグラフィーによって達成され得る。 得られるモノマーは、配座上の制限が増えるので、そのモノマーの親油性を高 めると考えられる。キラル骨格を含むPNAモノマーは、1994年12月28 日に出願された同時出願中の米国特許出願第08/366,231号に開示され ており、その内容はそのまま参照により本明細書中に組み込まれるものとする。 本発明の少なくとも1つのキラルモノマーを含むPNAオリゴマーは、当業者 に知られている方法によって製造される。アミノ酸をペプチドへ段階的又は断片 的に固相アセンブリーするための確立された方法は、普通、弱く架橋結合したス チレン−ジビニルベンゼン共重合体のビーズ化マトリックスを利用し、その架橋 結合した共重合体は、ジビニルベンゼンの混合物が付加したスチレンモノマーの 粒状重合によって形成されたものである。1〜2%レベルの架橋結合が通常利用 される。そのようなマトリックスは、また、本発明による固相PNA合成でも使 用することができる。 幾つかの好ましい態様では、本発明のPNAオリゴマーは、1つ又はそれ以上 のキラルなモノマーサブユニットを含有する。本発明のPNAオリゴマーは、1 つのキラルサブユニット又は複数のキラルサブユニットを含有しても、キラルサ ブユニットから主に又は完全に構成されてもよい。 好ましくは、PNAオリゴマーは、標的分子に相補的である、即ち、PNAオ リゴマーの少なくとも一部分が、ワトソン−クリック型の塩基対吸引力により標 的分子に、又はHoogsteen型の水素結合により、三重鎖構造にハイブリダイズす る能力を有するように製造される。 好ましい態様では、PNA骨格のアミノアルキル窒素は、式II及びIVにお いてR8と表示される置換基を有し得る。好ましくは、R8は、水素、COCH3 又はアミノ保護基である。 本発明の化合物上に存在する官能基は,保護基を含有し得る。保護基そのもの は、アミノ基やカルボキシル基のような官能基へ選択的に付け外しできる化学的 官能基として知られている。これらの基は、ある化合物中に存在して、その化合 物がさらされる化学反応条件に対してそのような官能基を不活性にする。あらゆ る多種多様な保護基が本発明で利用され得る。アミノ基に対する1つの好ましい 保護基はBoc基である。本発明による他の好ましい保護基は、Greene,T.W. 及びWuts,P.G.M.,“Protective Groups in Organic Synthesis”2d.Ed.,Wile y & Sons,1991に見出し得る。 置換基R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖である。本明細書で使 用する“アミノ酸”という用語は、アミノ基及びカルボキシル基を両方含む分子 を意味し、CH(COOH)(NH2)−(側鎖)という一般式を有する。天然に存 在するアミノ酸は、自然界で見出されるアミノ酸、即ち、生物体によって産生さ れるものである。1つの代表的なアミノ酸側鎖は、リジンの側鎖、つまり−(C H24−NH2である。他の代表的な天然に存在するアミノ酸は、例えば、Lehni nger,Biochemistry,Second Edition,Worth Publications,Inc.,1975,page s 73-77に見出され得る。 好ましい態様では、R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基である 。本明細書で使用する“アルキル”という用語には、例えば、エチル、イソプロ ピル及びシクロプロピル基のような直鎖、分岐鎖又は環状の炭化水素基が含まれ る。好ましいアルキル基は、1〜約10の炭素原子を有する。“アルキレン”と いう用語は、二価のアルキル基、即ち、メチレン(−CH2−)、エチレン(− CH2CH2−)、プロピレン(−CH2CH2CH2−)等を意味する。 “アルコキシ”という用語は、−O−アルキル基としてのその慣例的な意味を 有する。“アルキルチオ”基は、−S−アルキルという式の基を意味する。ハロ ゲンは、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素を含む。 アリールという用語は、例えば、フェニル、ナフチル、キシリル、ピロール及 びフリル基を含む単環式及び多環式芳香族の基を表すためのものである。アリー ル基(例、イミダゾール基)は、3つ程度に少ない炭素原子を含み得るが、好ま しいアリール基は6〜約14の炭素原子を、より好ましくは6〜約10の炭素原 子を含有することができる。本発明によるアラルキル及びアルカリール基は、そ れぞれ、アルキルとアリール部分とを含む。アラルキル基は、そのアルキル部分 を介して結合し、アルカリール基はそのアリール基を介して結合する。ベンジル 基は、アラルキル基の1つの例を提供し、p−トルイルは、アルカリール基の1 例を提供する。本明細書で使用する“ヘテロ環”という用語は、窒素、イオウ又 は酸素のようなヘテロ原子を少なくとも1つ含む環系を意味する。“ヘテロアリ ール”という用語は、アリールヘテロ環基を特に意味する。 本発明の文脈では、“ポリヌクレオチド”という用語は、リボ核酸又はデオキ シリボ核酸のオリゴマー又はポリマーを意味する。 本発明のPNAモノマーでは、アデノシン−チミジンヌクレオベース対の認識 部分が、式Iの置換基Aとして表されるつなぎ部分(tether)によってPNA骨 格に結合している。幾つかの好ましい態様では、このつなぎ部分は、好ましくは PNA骨格の窒素原子と結合するカルボニル基が末端になる。より好ましい態様 では、このつなぎ部分は、2−アミノエチルグリシン骨格のグリシル窒素に結合 しているカルボニル基が末端になる。さらに好ましい態様では、このつなぎ部分 は、2−アミノエチルグリシン骨格のキラルな誘導体のグリシル窒素に結合して いるカルボニル基が末端になり、そのアミノエチルグリシン骨格の2−アミノエ チル部分のα及びβ炭素は、上記のように、脂環式環の一部になる。 幾つかの好ましい態様では、PNA結合カルボニル基に結合したつなぎ部分は 、式: (式中、j及びzは、それぞれ独立して、0〜約5であるが、jとzの和は1〜 7であり;Gは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり;Xは 、NH、S又はCH2であり;そして、a、h及びgは、それぞれ独立して、0 又は1である。)を有する。幾つかの好ましい態様では、つなぎ部分は、アルキ ル又はアルキルアミノであり、好ましくは、約6より少ない炭素、特に好ましく は2つの炭素を有する。特に好ましいつなぎ部分には、−CH2−CH2−NH− 、−CH2−、−CH2−CH2−、−O−CH2−CH2−及び−O−CH2−CH2 −CH2−基が含まれる。三重鎖構造の相補的な位置に存在しているリガンドと AT対(特にチミン)との間の相互作用を最大化すべき適切な配置及び方向をリ ガンドが有するように、つなぎ部分を選択することが望ましい。好ましくは、つ なぎ部分は、直鎖状で、直鎖のなかに3〜6の原子、より好ましくは4〜5の原 子、特に好ましくは4つの原子を含む。 幾つかの好ましい態様では、そのエチル部分にキラル中心を有する少なくとも 1つのPNAモノマーが、ミスマッチ(即ち、標的分子の変異性)の起こること が予測されるか又は知られている部位でPNAオリゴマーへ取り込まれる。 本発明のPNAオリゴマーは、それへ結合する多様な置換基を有し得る。例え ば、幾つかの好ましい態様では、本発明のオリゴマーはPNAのより容易な検出 又は輸送をもたらす結合基(conjugate group)を有する。この結合基は、レポ ーター酵素、レポーター分子、ステロイド、炭水化物、テルペン、ペプチド、タ ンパク質、芳香族親油性分子、非芳香族親油性分子、リン脂質、インターカレー ター、細胞受容体結合性分子、架橋剤、水溶性ビタミン、脂溶性ビタミン、RN A開裂性複合体、金属キレート剤、ポルフィリン、アルキル化剤、及び、ポリマ ーアミン、ポリマーグリコール及びポリエーテルのようなポリマー化合物であり 得る。本発明のPNAには、直接的に又は所望により連結部分を介して結合して いる1つ又はそれ以上の結合体(conjugate)が含まれ得る。そのように誘導体 化されるとき、PNAは、例えば、診断薬又は治療薬として、ある試験構造体の 相補的な核酸又は三重鎖へ他の特質を与えるのに、又は細胞膜を越えて治療薬又 は診断薬を輸送するのに有用である。 上記の結合基は、PNA骨格上の任意のところで、つまり、式IIのモノマー 単位上かPNAの他のところのいずれかで、本発明のPNAオリゴマーに結合さ せることができる。この結合基は、モノマーに結合して、PNAオリゴマーの中 へ取込まれ得る。別のやり方では、この結合基は、構成モノマーからのアセンブ リーの後にPNAオリゴマーと結合させてもよい。結合基を付けるための方法は 、1994年10月6日に出願された同時出願中の米国出願第08/319,4 11号に開示されている。なお、その内容はそのまま参照により本明細書中に組 み込まれるものとする。 幾つかの特に好ましい態様では、本発明のオリゴマー化合物は、発色団又は発 蛍光団、例えば、フルオレセイン又はローダミンのようなレポーター分子を有す る。例えば、少なくとも1つのキラルモノマーを有するものを含め、本発明のP NAオリゴマーは、アミノヘキサンのリンカー基を使用して、フルオレセイン又 はローダミンを含むように容易に誘導体化される。これら誘導体化されたPNA オリゴマーは、興味の対象のDNAのある断片に対するプローブとしての使用に よく適している。当業者は、本発明が多種の他のタイプの標識試薬又はリンカー に適用できることを理解するであろう。 式I〜IVの置換基Lによって表される、本発明の化合物のアデノシン−チミ ジンヌクレオベース対認識部分は、三重らせん鎖のチミジンに相補的な(つまり 、アデノシン−チミジン塩基対に相補的な)位置に通常見出されるヌクレオベー スの代用物である。本発明のアデノシン−チミジンヌクレオベース対認識部分は 、アンチセンスの応用では、二重鎖と三重鎖モチーフのいずれによっても、チミ ンの代用物として使用され得る。 ワトソン−クリック型のアデノシン−チミジン塩基対に相補的な位置にアデノ シン−チミジンヌクレオベース対認識部分を含有するモノマー単位を有する(即 ち、ワトソン−クリック型のアデノシン−チミジン塩基対に相補的な位置に式I 又はIIのモノマー単位を有する)本発明のオリゴマーを取込んだ三重鎖構造は 、ワトソン−クリック型のアデノシンーチミジン塩基対に相補的な部位に天然の ヌクレオベースを有する点を除けば同一である三重鎖構造と比較して、増加した 結合性を示す(つまり、より高い融解温度を有する)。それ故、本発明の化合物 は、この増加した結合性によって、三重らせん構造の中のチミン残基を“認識す る”ことができる。従って、本明細書で定義される“アデノシン−チミジンヌク レオベース対認識部分”という用語は、三重らせん構造においてワトソン−クリ ック型の塩基対と結合し得る天然のヌクレオベースに代わって用いられるとき、 そのアデノシン−チミジンヌクレオベース対認識部分を有さない同一の三重鎖と 比較して、より増加した結合性を有する三重鎖構造を形成する、非天然のヘテロ 環部分である。 本発明の幾つかの好ましい態様では、アデノシン−チミジンヌクレオベース対 認識部分は、C−ピリミジン(例えば、つなぎ部分で又はつなぎ部分なしで骨格 にピリミジンを連結させている結合が窒素原子ではなく炭素を介してなされてい るピリミジン)又はイソピリミジンである。 式I〜IVの−T−Lによって表される、本発明の化合物のアデノシン−チミ ジンヌクレオベース対認識部分及びつなぎ部分は、三重鎖構造、例えばPNA: DNA−PNA三重鎖構造のDNA部分の相補的なチミジン残基に対して最大の 親和性をもたらすように選択される。特定の理論に拘束されることを望むわけで はないが、ワトソン−クリック型の二重らせん構造の主溝におけるT−A塩基対 のチミンを認識するためには、リガンドは、チミンの5−メチル基を回避するに 十分な自由度をもたらすつなぎ部分のあるPNA骨格に結合されることが望まし いと考えられる。さらに、選択されたリガンドは、好ましくはチミンの4−オキ ソ基に結合し得る水素供与体を有する。さらに有用な特徴は、リガンド上に位置 しているか又は結合していて、アデニンのN−6水素原子と水素結合を形成する 水素受容体として機能し得る、第二の官能基の存在である。ワトソン−クリック 型の二重らせん構造でチミンを認識する本発明の化合物は、これら属性を有する と考えられる。 アデノシン−チミジンヌクレオベース対認識部分は、当業者に知られている方 法によって選択され得る。例えば、アデノシン−チミジンヌクレオベース対認識 部分は、Biosym,San Diego,Carforniaから入手可能なInsight II及びDiscover プログラムのような適切なコンピュータモデルプログラムによって選択され得る 。 幾つかの好ましい態様では、アデノシン−チミジンヌクレオベース対認識部分 は、式: を有する。 他の好ましい態様では、アデノシン−チミジンヌクレオベース対認識部分は、 式: (式中、 Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンであ るか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を形 成する。) を有する。 別の好ましい態様では、アデノシン−チミジンヌクレオベース対認識部分に結 合しているつなぎ部分、つまり式IのA又は式IIのTは、−CH2−CH2−N H−、−CH2−、−CH2−CH2−、−O−CH2−CH2−、又は−O−CH2 −CH2−CH2−基である。 特に好ましい態様では、本発明のモノマーは、式: [Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し; Aは、単結合、メチレン基又は、式; (式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH。又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して、0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 され得る(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ;アミ ノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され; R3及びR4は、水素;(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ ;アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択さる。)の基で あり; R15は、OH、保護されたヒドロキシル基、又は保護基であり;そして R16は、H又は保護基である。] を有する 本発明のPNAオリゴマー及び連結したPNAオリゴマーは、PNA2/DN A三重らせん構造を形成するのに有用である。本発明の化合物の好ましい態様に は、PNA鎖の少なくとも1つが、式I、好ましくは式IIによるモノマー部分 を少なくとも1つ含有する三重らせん(即ち、三重鎖)PNA・DNA−PNA 構造が含まれる。より好ましい態様では、PNA・DNA−PNA内の2つのP NAオリゴマーがビス−PNAの構成メンバーになる;即ち、2つのPNAオリ ゴマーが1つ又はそれ以上の連結部分(“連結基”)によってともに連結される 。 本発明の化合物においてPNAオリゴマーを連結する連結部分は、そのPNA オリゴマーが三重鎖構造を形成するに十分な自由度を有するように選択される。 多種の基が連結部分として使用され得、例えば、アミノ酸基によって連結される “egl基”(エチレングリコール)及び“Aha基”(6−アミノヘキサン酸 )がある。さらなる連結セグメントには、α−アミノ酸、特にグリシン又はリジ ンとの空間を占める上記のAha基が含まれる。1つの特に好ましい連結部分は 、カップリングしたときに“多重エチレングリコール単位”(“egl”)を効 果的にもたらす1つ又はそれ以上の8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸残 基である。 広範囲の他の化合物も連結セグメントに有用であり、従って、本発明の範囲内 に含まれる。一般に、連結セグメントは、1つ又はそれ以上の官能基からなる空 間スパン(Space spanning)基で分離された一級アミノ基とカルボキシル基を有 する化合物である。幾つかの代表的な空間スパン基は、C1〜C20アルキル、C2 〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、少なくとも1つのO又はS原子を有 するC1〜C20アルカノイル、C7〜C34アラルキル、C6〜C14アリール及びア ミノ酸である。好ましいアルカノイル基は、O又はSのような1〜10個のヘテ ロ原子を有し得る。好ましいアルカノイル基には、メチル、エチル及びプロピル アルカノキシ、特にポリエトキシ、即ち、エチレングリコールが含まれる。α− アミノ酸のD、L及びDL異性体を含むアミノ酸、並びに長鎖のアミノ酸も、一 緒に連結して連結セグメントを形成することができる。特に好ましいアミノ酸は 、6−アミノヘキサン酸である。空間スパン基として使用されるアラルキル基は 、芳香環上に位置するか又は1つ若しくはそれ以上のCH2基で隔てられている アミノ基又はカルボキシ基を有し得、この場合、CH2基の総数は20以下であ る。アラルキルが連結したPNAの置換位置は様々であり得るが、現時点ではオ ルト及びメタが好ましい。というのは、これらの位置での置換、特にオルトでの 置換は、ビス−PNAが曲がって、この2っの結合したペプチド核酸鎖がお互い に平 行な空間配置をとることが促進されるからである。誘発された湾曲部を含む他の 群のビスPNAは、シス−アルケニルリンカー又はプロリンリンカーを取込むも のである。 連結セグメントを選択するときに1つ考慮すべきことは、PNA化学との適合 性、及びPNAの一末端上の官能基を第二のPNAの一末端上の官能基に連結す る能力である。また、連結セグメントは、2つの連結したPNAがssDNA、 ssRNA又はdsDNAと、2つの独立したPNA一本鎖が相互作用するのと 同じように相互作用し得るほど柔軟であるように選択され得る。有効であること が分かった幾つかの好ましい連結セグメントは、23及び24原子の長さを有す る。 本明細書で使用する“相補的”という用語は、核酸(RNA又はDNA)二重 鎖;PNA−核酸二重鎖;核酸、PNA又はそれらの混合物を含む三重鎖構造の 内部にワトソン−クリック型又はHoogsteen型の結合を形成する能力としてのそ の慣例的な意味を有する。 本発明のPNA2/DNA化合物では、PNAオリゴマーは典型的にはワトソ ン−クリック型の逆平行鎖として製造され、追加的なPNAオリゴマーは平行( 例えば、Hoogsteen型の)鎖として製造される。1つの好ましい態様では、本発 明のPNAモノマーは、Hoogsteen型の鎖において、標的核酸のチミン又はウラ シルに相補的な位置で使用されて、このHoogsteen型の鎖の結合性が増加し、そ の結果、形成される三重らせんの融解温度(Tm)が増加する。 本明細書で使用する“結合親和性”という用語は、水素結合、ファンデルワー ルス相互作用、疎水性の相互作用等を介して標的分子に結合する2重鎖の能力を 意味する。標的分子には、一本鎖DNA又はRNA、並びにDNA、RNA及び PNAのようなそれらの類似体間の二重鎖が含まれる。 本明細書で使用する“ヌクレオベース”という用語は、核酸の二重鎖又は三重 鎖構造中のワトソン−クリック型又はHoogsteen型の結合に参画し得るヘテロ環 塩基というその慣例的な意味を有する。これらには、天然のヌクレオベースであ るアデニン、グアニン、シトシン、チミン及びウラシル、並びにDNA又はRN A類似体において天然のヌクレオベースの機能を模倣することが知られている 非天然のヌクレオベース(つまり、ヌクレオベースの類似体)が含まれる。代表 的なヌクレオベース類似体は、例えば、S.T.CrookとB.Lebleu編,“Antisense Research and Application,Chapter 15,CRC Press,1993及びMeriganらへの米 国特許第3,687,808号に見出される。なお、これらの内容はそのまま参 照により本明細書中に組み込まれるものとする。 幾つかの好ましい態様では、本発明のPNAオリゴマーは、核酸標的とともに 三重らせん構造を形成し、ここでPNAオリゴマーはこれまでに報告されている PNAオリゴマーに比較して増加した結合親和性を有する。核酸標的中のチミン 又はウラシルに相補的な位置に式I〜IVのPNAモノマー部分を有するPNA オリゴマー及び連結したPNAオリゴマーは、チミン又はウラシルに相補的であ る位置にアデニンを有する連結したPNAオリゴマーで形成される同一の三重鎖 構造に比較して、向上した結合特異性を示す(以下の実施例5を参照のこと)。 従って、本発明のPNAオリゴマー及び連結したPNAオリゴマーには、チミ ジン残基を含有するオリゴヌクレオチド配列を検出又は同定することが望まれる 用途がある。従って、本発明のPNAオリゴマーは、研究試薬及び診断ツールと して有用である。1つの好ましい態様では、本発明のオリゴマー及び連結したオ リゴマーは、1つ又はそれ以上のチミン残基を含有する、病的な状態との関連が 疑われる核酸配列の検出に有用である。従って、本発明には、病的な状態との関 連が疑われる核酸配列、及び少なくとも1つの本発明のPNAオリゴマーを含有 する三重鎖構造が含まれる。 幾つかの好ましい態様では、病的な状態との関連が疑われる配列をコードしか つ1つ又はそれ以上のチミン残基を含有する一本鎖DNA;該一本鎖核酸のある 領域に相補的な領域を含む第一ペプチド核酸;及び該一本鎖核酸のある領域に相 補的な配列を含む第二ペプチド核酸であって、該一本鎖核酸のチミン残基に相補 的な1つ又はそれ以上の位置に式Iの残基、好ましくは式IIの残基を有する第 二ペプチド核酸、を含む本発明の組成物が提供される。 本発明は、また、三重鎖の化合物を形成する方法であって、(a)1つ又はそ れ以上のチミン残基を含有する一本鎖の核酸を選択すること;(b)該一本鎖核 酸のある領域に相補的である領域を含む第一オリゴマーを提供すること;及び (c)該一本鎖核酸及び第一オリゴマーを、該三重らせん化合物を形成するのに 有効な時間及び条件下で、第二オリゴマーと接触させることを含んでなり、その 際、該第二オリゴマーが、該一本鎖核酸のある領域に相補的な配列を含み、かつ 該一本鎖核酸のチミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置に式I又はIIの 残基を有する方法を提供する。 幾つかの好ましい態様では、一本鎖の核酸は、病原性のような生物学的活性に ついて選択される。次いで、第一オリゴマーは、この一本鎖核酸のある領域、好 ましくは1つ以上のチミン残基を有する領域に相補的である領域を含むように合 成される。これら一本鎖核酸及び第一オリゴマーの第二オリゴマーとの接触は、 当技術分野で知られている三重鎖形成を促進する様々な方法によって実現され得 る。例えば、サンプル中の核酸をインビトロで定量するための米国特許出願第0 8/088,661号を参照のこと。これは、前記第一及び第二オリゴマーとそ のサンプルに対する有効な三重鎖形成に必要なすべての試薬を所望により含有す る1つ又はそれ以上の溶液をピペッティングすることによってなし得る。 好ましい態様では、既知のヌクレオベース配列を含有する化学的又は微生物学 的実体を検出するため方法であって、a)1つ又はそれ以上のチミン残基を含有 する化学的又は微生物学的実体からヌクレオベース配列を選択すること;b)該 選択されたヌクレオベース配列に相補的な領域を含有するPNAオリゴマーを提 供すること;c)該化学的又は微生物学的実体の該選択されたヌクレオベース配 列及び該相補的なPNAオリゴマーを、該選択されたヌクレオベース配列に相補 的である配列を含有するさらに別のPNAオリゴマーと接触させて、三重らせん 化合物を形成すること、この際、該さらに別のPNAオリゴマーは、該選択され たヌクレオベース配列のチミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置に式I又 はIIの残基を有する;及びd)該三重らせん化合物を検出することを含んでな る方法が提供される。 三重らせん化合物の検出は、上記のように本発明の化合物に共有的又は非共有 的に結合している発色団又は発蛍光団のようなレポーター分子の検出によって達 成され得る。有用な結合体は、WO95/14708、WO95/16202及 びWO92/20703に記載されている。別のやり方では、検出は、Tm試験 、 質量測定及び架橋試験を含む、いくつかの手段のうち任意のもので成し得る。 さらに別のPNAオリゴマーは、別のやり方では、固体支持体上での固定化を 可能にするポリスチレンのような部分に結合し得る。そのような部分の1つの例 は、ストレプタビジンのコーティングを介してポリスチレンに結合し得るビオチ ンである。次いで、三重らせん構造の形成は、他のPNAオリゴマー又は化学的 な実体のヌクレオベース配列のいずれかに結合したラベルによって達成され得る 。 化学的な実体とは、化学合成されたオリゴマー及び化学的又は酵素的に(例、 PCR)増幅されたヌクレオベース配列を含有する化合物を含むと解釈される。 本発明に関連した微生物学的な実体とは、例えば、動物、脊椎動物、細菌又は植 物由来の細胞、又はHIV又はHBVのようなウイルス、プラスミド又はゲノム を含むと解釈される。 これら分析方法において、さらに別のPNAオリゴマーが取込まれた三重鎖構 造の形成は、分析されるサンプル、例えば、上記の化学的又は微生物学的な実体 を含有するサンプル中のその実体の存在を示すものとして解釈される。 本発明は、また、前記ポリヌクレオチドを式I又はIIの化合物と接触させる ことを含む、二本鎖ポリヌクレオチドの配列特異的認識のための方法を提供する 。 本発明は、さらに、二本鎖ポリヌクレオチドの配列特異的認識方法であって、 該ポリヌクレオチドを、該ポリヌクレオチドと結合して三重鎖構造を形成するオ リゴマー化合物と接触させることを含み、該オリゴマー化合物が、式I又はII を有するモノマー単位を含む方法を提供する。 本発明の追加的な利点及び新規な特徴は、以下に提示されるその実施例を検討 すれば、当業者に明らかになるだろう。ただし、それらは添付の特許請求を限定 すると解されてはならない。 実施例 化合物IIないしVの合成を下記スキーム1にまとめる。 スキームI実施例1 N−(3−クロロピリダジン−6−イル)−3−アミノプロピオン酸(化合物II ) 無水エタノール(20mL)中の3,6−ジクロロピリダジン(50.0ミリ モル、7.45g)及び3−アミノプロピオン酸(60.0ミリモル、5.34g )の溶液に炭酸カリウム(30.0ミリモル、4.15g)を添加し、その懸濁液 を加熱して3時間還流させた。この混合物を室温に冷却し、その明褐色固体残滓 を酢酸エチル(300mL)と水(300mL)とに分配した。水相のpHを2 M塩酸水溶液で3.5に調整し、黄色固体を濾過し、無水エタノール(10mL )及びジエチルエーテル(2×20mL)で洗浄して5.04g(50%)を得 た。TLCでのRfが0.31(ジクロロメタン/メタノール/酢酸、85:1 0:5)であることから、この生成物は純粋であった。 実施例2 N−(3−ベンジルオキシピリダジン−6−イル)−3−アミノプロピオン酸( 化合物III) 水素化ナトリウム(22.0ミリモル、0.88g)をベンジルアルコール( 10mL)に溶解した。得られた溶液にN−(3−クロロピリダジン−6−イル )−3−アミノプロピオン酸(10.0ミリモル、2.01g)を添加し、その混 合物を約165℃(油浴180℃)に3時間加熱した。室温に冷却した後、水( 120mL)を添加し、水相をジクロロメタン(3×50mL)で抽出した。2 M塩酸水溶液でpHを4.0に調整した。その明褐色沈殿を濾過し、水(2×1 mL)で洗浄して五酸化リンで乾燥させた。得られた固体を乾燥させて表題の化 合物1.36g(47%)を得た。TLCでのRfが0.16(ジクロロメタン/ メタノール/酢酸、85:10:5)であることから、この生成物は純粋であっ た。 実施例3 N−(2−Boc−アミノエチル)−N−[N’−{(3−ベンジルオキシ)ピ リダジン−6−イル}−3−アミノプロピオニル]グリシンエチル(化合物IV) N−(2−Boc−アミノエチル)グリシンエチル(1.80ミリモル、44 4mg)をジメチルホルムアミド(12mL)に溶解し、N−(3−ベンジルオ キシピリダジン−6−イル)−3−アミノプロピオン酸(1.98ミリモル、5 42mg)及び3−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアジン−4(3H)−オ ン(2.0ミリモル、326mg)を添加した。この混合物を氷浴において冷却 し、N,N’−ジシクロヘキシル−カルボジイミド(2.2ミリモル、454mg )を添加した。1時間後、氷浴を取り除き、混合物を室温で一晩攪拌した。その 混合物を真空下で蒸発させ、ジクロロメタン(40mL)に再溶解して5パーセ ント重炭酸ナトリウム水溶液(2×20mL)で洗浄した。アセトニトリル(1 0mL)を添加し、有機相を真空下で蒸発させた。その粗製生成物を、シリカカ ラムを用いてジクロロメタン/メタノール(97:3)で溶出して精製した。生 成物を含む画分をプールし、真空下で蒸発させて表題の化合物0.704g(7 8%)を得た。TLCでのRfが0.41(ジクロロメタン/メタノール、90 :10)であることから、この生成物は純粋であった。 実施例4 N−(2−Boc−アミノエチル)−N−[N’−(3−オキソ−2,3−ジヒ ドロピリダジン−6イル)−3−アミノプロピオニル]グリシン(化合物V) N−(2−Boc−アミノエチル)−N−[N’−((3−ベンジルオキシ) ピリダジン−6−イル)−3−アミノプロピオニル]グリシンエチル(0.88 ミリモル、440mg)をテトラヒドロフラン(4.25mL)に懸濁させた。 この懸濁液を冷却し、1M水酸化リチウム水溶液(2.5mL)を添加した。3 0分後、ジクロロメタン(6mL)を添加し、有機相を水(6mL)で抽出した 。 2M塩酸水溶液を滴下により添加することで水相のpHを4.0に調整し、その 水相をジクロロメタン(6mL)で抽出した。有機相を真空下で蒸発させ、無水 エタノール(30mL)に溶解してパラジウム/炭素触媒(240mg)を添加 した。この混合物を2時間水素化し、触媒を濾別した。得られた溶液を減圧下で 濃縮した後、高真空下で乾燥させて表題の化合物333mg(80%)を得た。 TLCでのRfが0.07(ジクロロメタン/メタノール、80:20)である ことから、この生成物は純粋であった。 実施例5 核酸標的中のチミジン(T−A塩基対)に対する3−オキソ−2,3−ジヒドロ ピリダジンの特異性の評価 ビス−PNAを含むPNAオリゴマーの合成をEgholmら,J.Am.Chem.Soc., 1992,114,1895-1897及び9677-9678に説明される通りに行った。 Linked Peptide Nucleic Acidsと題する公開PCT出願WO96/02558号も参照の こと。 3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダジン基を有するPNAオリゴマーによる オリゴデオキシヌクレオチド中のチミジンに対する特異性を決定するため、10 量体標的配列を含む16量体オリゴデオキシヌクレオチドを調製し、Hoogsteen 鎖の2つの位置で基が変化する3種類のビス−PNAで処理した。これらのビス −PNAは、2つの10量体PNAを3つの連続する8−アミノ−3,6−ジオ キサオクタン酸基を介して結合させて調製した。これら2つの10量体は以下に 示されるように逆平行に結合させた。Hoogsteen鎖における(標的配列によって 決定されるような)通常はプロトン化シトシンが存在する位置は、シュードイソ シトシン(J)が占めている。 これらの3種類のビス−PNAは、上記の図において変数Xで指定される基に 関してのみ異なっていた。各ビス−PNAの結合をPNA及びDNAが約3μM の溶液で、100mM NaCl、10mMリン酸ナトリウム、0.1mME D TA中のpH7.0で測定した。260nmでの吸収を5〜90℃まで0.5℃間 隔で記録した。 N−アセチル−N−(2−アミノエチル)グリシン基は、主鎖に結合する塩基 を持たないヌル位置である。N−アセチル−N−(2−アミノエチル)グリシン 基は積み重なることも、チミンと水素結合を形成することもできない。グアニン は、DNA三重らせんにおいてグアニンがチミン(T)と相互作用してかなり安 定なG:T−Aトリプレットを形成することが報告されている(Bestら,J.Am .Chem.Soc.,1995,117,1187-1193を参照)ため、比較として用いた。 Tmの増加は、3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダジンによるチミジンに対 する特異性の増加のためであると信じられる。この増加はグアニンよりもかなり 大きい。 実施例6 核酸標的中のシチジン(C−G塩基対)に対する3−オキソ−2,3−ジヒドロ ピリダジンの特異性の評価 ビス−PNAを含むPNAオリゴマーの合成をEgholmら,J.Am.Chem.Soc., 1992,114,1895-1897及び9677-9678に説明される通りに行った。 Linked Peptide Nucleic Acidsと題する公開PCT出願WO96/02558号も参照の こと。 3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダジン基を有するPNAオリゴマーによる オリゴデオキシヌクレオチド中のチミジンに対する特異性を決定するため、10量 体標的配列を含む16量体オリゴデオキシヌクレオチドを調製し、Hoogsteen鎖 の2つの位置で基が変化する3種類のビス−PNAで処理した。これらのビス− PNAは、2つの10量体PNAを3つの連続する8−アミノ−3,6−ジオキ サオクタン酸(egl)基を介して結合させて調製した。これら2つの10量体 は以下に示されるように逆平行に結合させた。Hoogsteen鎖における(標的配列 によって決定されるような)通常はプロトン化シトシンが存在する位置は、シュ ードイソシトシン(“J”で表示)が占めている。 これらの3種類のビス−PNAは、上に示される構造において変数Xで指定さ れる基に関してのみ異なっていた。各ビス−PNAの結合をPNA及びDNAが 約3μMの溶液で、100mM NaCl、10mMリン酸ナトリウム、0.1 mM EDTA中のpH7.0で測定した。260nmでの吸収を5〜90℃ま で0.5℃間隔で記録した。 N−アセチル−N−(2−アミノエチル)グリシン基は、主鎖に結合する塩基 を持たないヌル位置である。N−アセチル−N−(2−アミノエチル)グリシン 基は積み重なることも、シチジンと水素結合を形成することもできない。 3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダジンをC−G対の次に組み込み、ヌル基 及びシチジン基と比較して、チミジンで見られる特異性の増加(ヌル塩基につい て57℃対47℃、実施例5)がシチジンについて見られるかどうかを見た。T mの大きな低下としてシチジンで見られる効果は三重構造の不安定化であった。 ヌル塩基(X=N−アセチル−N−(2−アミノエチル)グリシン)及びグアニ ジン基はほぼ同じ効果を示す;他に対して大きく安定化されているとも不安定化 されているとも考えられない。 実施例7 核酸標的への配列番号2の結合の評価 8つの異なるオリゴデオキシヌクレオチド標的配列へのビスPNA(配列番号 2、実施例5)の結合を実施例5に説明される手順に従って測定した。特異性に 4対する不一致の効果を見るため、2つの3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダ ジン(以下、“ODHP”)基に相補的であるオリゴデオキシヌクレオチド標的 配列上の位置を変更する。標的配列及び形成される三重らせん構造で得られるT mを以下に示す。 ODHP・T−Aトリプレットの形成は、ODHPをアデニン、グアニン又は シトシンと向かい合わせて配置した場合の熱的安定性の劇的な減少によって示さ れるように、非常に特異的であることが立証された。チミン(T)対照に対する 不一致当たりの溶融温度(不一致当たりのδTm)の差は、Aについて12℃; Gについて16.5℃;及びCについて12.0℃であった。配列番号13(両可 変位置にウラシルを有する)でのTmの増加は、チミンに存在するメチル基によ る妨害を反映するものと信じられる。 実施例8 核酸標的への配列番号6の結合の評価 4つの異なるオリゴデオキシヌクレオチド標的配列への配列番号6の結合を実 施例5に記載される手順に従って測定した。特異性に対する不一致の効果を見る ため、2つの3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダジン基に相補的であるオリゴ デオキシヌクレオチド標的配列上の位置を変更する。標的配列及び形成される三 重らせん構造で得られるTmを以下に示す。 3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダジン基がC−G塩基対と相互作用する場 合、Tmから分かるように、強い不安定化効果が存在する。この効果は、このC −G塩基対と相補的な位置のヌル塩基、又はシチジン基では見られない。 式VI−VIIを有するモノマーシントンの合成(実施例9〜15)を以下に示す 。 実施例9 [1,8]ナプチリジン(Napthyridin)−2(1H)−オン3−酢酸 −78℃に冷却したTHF(30mL)及びLDA(24.4ミリモル)の溶 液に、THF(4.0mL)中のコハク酸ジ−t−ブチル(5.60g)の溶液を 徐々に添加した。15分後、THF(7mL)に溶解した3−カルバルデヒド− 2−ピバロイルアミノピリジン(2.37g)を添加した。この透明黄色溶液を −78℃で15分間攪拌した後、室温に暖めた。その後、この溶液を飽和塩化ア ンモニウム水溶液(200mL)に注ぎ入れ、ジクロロメタン(2×100mL )で抽出した。有機相を乾燥させ(Na2SO4)、真空中で蒸発させた。3M HCl水溶液:THFの3:1混合液中のこのジアステレオマーアルコールの溶 液を加熱して24時間還流させた。室温に冷却した後、pHを4に調整し、生じ た固体をを濾過し、真空下で乾燥させて表題の化合物1.52g(65%)を黄 褐色の物質として得た。 実施例10 N−(2−Boc−アミノエチル)−N−([1,8]ナプチリジン−2(1H )−オン−3−イル)アセチル)グリシンメチル N−(2−Boc−アミノエチル)グリシンメチル(4.50ミリモル)をD MF(20mL)に溶解し、[1,8]ナプチリジン−2(1H)−オン3−酢 酸(1.02g、5.00ミリモル)、HOAt(0.68mL)5.00ミリモル )及びDIEA(0.871mL、5.0ミリモル)を添加した。0℃に冷却した 後、DCC(1.13g、5.5ミリモル)を添加した。1時間後、氷浴を取り除 き、混合物を室温で一晩攪拌した。その混合物を真空中で蒸発させ、酢酸エチル (150mL)に再溶解して、飽和NaHCO3水溶液(2×50mL)、次い で水(50mL)で洗浄した。有機相を乾燥させ(MgSO4)、真空中で蒸発 させた。粗製生成物をシリカカラムで、ジクロロメタン/メタノール(9:1、 v/v)で溶離して精製した。生成物を含む画分をプールし、真空中で蒸発させ て表題の化合物1.09g(58%)を黄褐色固体として得た。 実施例11 N−(2−Boc−アミノエチル)−N−([1,8]ナプチリジン−2(1H )−オン−3−イル)アセチル)グリシン(化合物VI) N−(2−Boc−アミノエチル)−N−([1,8]ナプチリジン−2(1 H)−オン−3−イル)アセチル)グリシンメチルの溶液に2M LiOH水溶 液(6.0mL、12.0ミリモル)を添加した。20分後、室温で水(15mL )をさらに添加し、THFを真空中で除去した。2M HClを添加することに より水相のpHを3.0に調整した。沈殿を濾別し、水(2×10mL)で洗浄 し、真空中で乾燥させて表題の化合物852mg(88%)を無色の粉末として 得た。 実施例12 3−ホルミル−2−ピバロイルアミノキノリン −78℃のTHF(75mL)中の2−ピバロイルアミノキノリン(5.00 g、21.92ミリモル)の溶液に、BuLi(5.48mL、ヘキサン中10M 、54.80ミリモル)を添加した。2時間後、−78℃で、N−ホルミルモル ホリン(3.79g、37.88ミリモル)を添加することによりジアニオンの反 応を停止させた。この反応混合物を室温に暖め、2M HCl水溶液(20mL )に注ぎ入れた。2M HClを添加することにより水相のpHを7.0に調整し 、 水相を水(100mL)で希釈してジエチルエーテル(2×100mL)で抽出 した。有機相を乾燥させ(MgSO4)、真空中で蒸発させて乾燥させた。この 粗製生成物を石油エーテル/酢酸エチルから再結晶し、表題の化合物2.92g (52%)を得た。 実施例13 ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン−2(1H)−オン3酢酸 −78℃に冷却したTHF(15mL)及びLDA(THF中2M、15.9 ミリモル、7.95mL)の溶液に、THF(3.0mL)中のコハク酸ジ−t− ブチル(15.9ミリモル、3.28g)の溶液を徐々に添加した。15分後、− 78℃で、THF(10mL)に溶解した3−ホルミル−2−ピバロイルアミノ キノリン(1.92g、7.50ミリモル)を添加した。この透明黄色溶液を−7 8℃で15分間攪拌した後、室温に暖めた。この溶液を飽和塩化アンモニウム水 溶液(200mL)に注ぎ入れ、ジクロロメタン(2×100mL)で抽出した 。有機相を乾燥させ(MgSO4)、真空中で蒸発させた。このジアステレオマ ーアルコールの粗製生成物をTHF(5mL)及びHCl(3M、水溶液)の混 合液中で加熱して24時間還流させ、次いで水(100mL)に注ぎ入れてK2 CO3で中和した。黄褐色の沈殿を水(2×25mL)で洗浄し、真空中で一晩 乾燥させた。その粗製生成物(1.60g)をアセトニトリル(50mL)中で 加熱し、熱いまま濾過した。生成物をエーテル(2×25mL)で洗浄し、真空 中で乾燥させて、HPLC(260nm)によって純度61%と判定された物質 1.50g(79%)を得た。 実施例14 N−(ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン−2(1H)−オン3−イル)−N −(2−Boc−アミノエチル)グリシンメチル N−(2−Boc−アミノエチル)グリシンメチル(0.812g、3.5ミリ モル)をDMF(10mL)に溶解し、ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン− 2(1H)−オン3酢酸(883mg)3.5ミリモル)を添加した。この混合 物を氷浴において冷却し、HBTU(1.52g、4.0ミリモル)を添加した 。1時間後、氷浴を取り除き、混合物を室温で一晩攪拌した。その混合物を真空 中で蒸発させ、ジクロロメタン(100mL)に再溶解して飽和NaHCO3水 溶液(2×50mL)で洗浄した。有機相を乾燥させ(MgSO4)、真空中で 蒸発させた。粗製生成物をシリカカラムで、ジクロロメタン/メタノール(97 :3、v/v)で溶出して精製した。生成物を含む画分をプールし、真空中で蒸 発させて表題の化合物345mg(21%)を黄褐色固体として得た。 実施例15 N−(ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン−2(1H)−オン−3−イル)ア セチル)−N−(2−Boc−アミノエチル)グリシン(化合物VIII) THF(4.0mL)中のN−(ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン−2(1 H)−オン3−イル)−N−(2−Boc−アミノエチル)グリシンメチル(0 . 426ミリモル、200mg)の溶液に2M水溶液(1.07mL、2.14ミリ モル)を添加した。15分後、室温で水(7.0mL)をさらに添加し、THF を真空中で除去した。水相をジクロロメタン(2×2mL)で抽出し、2M H Cl水溶液を添加することによりpHを3.0に調整した。形成された沈殿を濾 別し、水(2×5mL)で洗浄し、真空中で乾燥させて表題の化合物176mg (91%)を黄褐色粉末として得た。 実施例16 N−(2−Boc−アミノエチル)−N−(キノリン−2(1H)−オン−3− イル)アセチル)グリシンメチル N−(2−Boc−アミノエチル)グリシンエチル(443mg)1.8ミリ モル)をDMF(10mL)に溶解し、キノリン−2(1H)−オン−3−酢酸 (Shanmugam,P.,Naturforsch,1973,196,551-553の手順によって調製)(4 06mg、2.0ミリモル)及びHOAt(272mg、2.0ミリモル)を添加 した。この混合物を氷浴で冷却し、DCC(413g、2.0ミリモル)を添加 した。1時間後、氷浴を取り除き、混合物を室温で一晩攪拌した。その混合物を 真空中で蒸発させ、酢酸エチル(100mL)に再溶解して飽和NaHCO3( 2×30mL)、次いで水(30mL)で洗浄した。有機相を乾燥させ(MgS O4)、真空中で蒸発させた。粗製生成物をシリカカラムで、ジクロロメタン/ メタノール(9:1、v/v)で溶出して精製した。生成物を含む画分をプール し、真空中で蒸発させて表題の化合物476mg(60%)を黄褐色固体として 得た。 実施例17 N−(2−Boc−アミノエチル)−N−(キノリン−2(1H)−オン−3− イル)アセチル)−グリシン(化合物VII) THF(10mL)中のN−(2−Boc−アミノエチル)−N−(キノリン −2(1H)−オン−3−イル)アセチル)グリシンメチル(427mg、0. 99ミリモル)に2MLiOH水溶液(2.5mL、5ミリモル)を添加した。 20分後、室温で、水(10mL)をさらに添加した。THFを真空中で蒸発さ せ、2MHCl水溶液(2.5mL)を激しく攪拌しながら添加した。沈殿を濾 別し、水(2×10mL)で洗浄し、真空中で乾燥させて表題の化合物280m g(74%)を無色の粉末として得た。 実施例18 N−[(2−ヒドロキシ−10−H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾチ アジン−1−イル)アセチル]−N−(2−Boc−アミノエチル)グリシンエ チル 2−ヒドロキシ−10−H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾチアジン (653mg、3.0ミリモル)をDMF(30mL)に懸濁させ、NaH(鉱 物油中60%、132mg、3.3ミリモル)を一度に添加した。15分後、N −ブロモアセチル−N−(2−Boc−アミノエチル)−グリシンエチル(1. 10g、3.3ミリモル)を添加した。この混合物を室温で2時間攪拌し、真空 中で蒸発させ、ジクロロメタン(200mL)に再溶解し、飽和NaHCO3水 溶液(100mL)及び飽和NaCl水溶液で1回洗浄した。その混合物を乾燥 させ(MgSO4)、真空中で蒸発させて乾燥させた。その粗製物質を、メタノ ール/ジクロロメタン(1:9、v/v)を溶離液として用いてシリカゲルカラ ムで精製し、表題の化合物853mg(57%)を得た。 実施例19 N−[(2−ヒドロキシ−10−H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾチ アジン−1−イル)アセチル]−N−(2−Boc−アミノエチル)グリシン N−[(2−ヒドロキシ−10−H−ピリミド[5,4−b][1,4]−ベン ゾチアジン−1−イル)アセチル]−N−(2−Boc−アミノエチル)グリシ ンエチル(201mg、0.4ミリモル)をTHF(10mL)に溶解し、Li OH(2M、水溶液、1.0mL)を添加した。15分後、室温で水(10mL )を添加してTHFを真空中で蒸発させ、HCl(2M、水溶液、1.0mL) を激しく攪拌しながら添加した。固形黄色物質を濾別し、真空中で乾燥させて表 題の化合物173mg(91%)を得た。 実施例20 N−(ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン−2(1H)−オン−3−イル)ア セチル)−N−(2−Boc−アミノエチル)グリシンモノマーを選択された位 置に有するPNAIO量体のPNA及びDNA標的配列へのハイブリダイゼーシ ョン 0、1、又は3つの三環系N−(ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン−2( 1H)−オン−3−イル)アセチル)−N−(2−Boc−アミノエチル)グリ シンモノマー(実施例15)が選択された位置に組み込まれているPNA10量 体のハイブリダイゼーションを、PNA(配列番号21)及びDNA(配列番号 22)標的配列の両者に対して測定した。PNA配列は前出のEgholmに説明され る通りに調製した。 これら3つのPNAは、下記表において変数bTで指定される基に関してのみ 異なっていた。各PNAの結合をPNA及びDNA又はPNA及びPNAが約3 μMの溶液中で、100mM NaCl、10mMリン酸ナトリウム、0.1mM EDTA中のpH7.0で測定した。260nmでの吸収を5〜90℃まで0. 5℃間隔で記録した。 各変数(E1)は組み込まれたN−(ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン− 2(1H)−オン−3−イル)アセチル)−N−(2−Boc−アミノエチル) グリシンモノマーである。PNA−PNA二重鎖におけるN−(ベンゾ[b][ 1,8]ナプチリジン−2(1H)−オン−3−イル)アセチル)−N−(2− Boc−アミノエチル)グリシンモノマーの効果は無効であり、例えば、不安定 化しない。PNAオリゴマーにおけるこれら3つの三環系モノマーの効果はDN A標的との相互作用に対して大きな効果を有し、Tmの8℃の増加を生じる。 実施例21〜39 3−ホルミル−6−メチル−2−(ピバロイルアミノ)ピリジン及び3−ホル ミル−5−メチル−2−(ピバロイルアミノ)ピリジンはTurner,J.A.J.Org .Chem.1990,55,4744-4750に従って調製した。N−(2−Boc−アミノエ チル)グリシンメチルはDueholmら,Org.Prep.and Proc.Int.,1993,25,45 7-461に従って調製した。以下の化学薬品は受け取ったまま用いた:ブチルリ チウム(ヘキサン中2.5M、Aldrich 23,071−5)、ジシクロヘキシルカ ルボジイミド(DCC)(Aldrich D、000−2)、ジイソプロピルアミン(Aldric h 11,001−9)及び3−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアジン−4( 3H)−オン(DhbtOH)(Aldrich 32,796−4)。 コハク酸ジ−tert−ブチルは、コハク酸塩化物(61g、0.40モル) をジメチルアニリン(0.84モル、101g)、tert−ブチルアルコール (57g、0.75モル)及びジエチルエーテル(200mL)の還流混合液に 滴下により添加することで調製した。生じた溶液を還流下で2時間攪拌し、水( 200mL)を添加することにより反応を停止させた。有機相を分離し、10% H2SO4(25mL)及びNaHCO3(100mL)で2回抽出し、乾燥(M gSO4)させて真空中で油状になるまで蒸発させた。クーゲルローア(Kugelro hr)蒸留(116℃、16mmHg)により、所望の生成物(11g、22%) を白色の低融点固体として得た。 核酸合成用のホスホロアミダイトはCruaChemから入手した。TLCはシリカ6 0(Merck 5554アルミニウムシート)で、カラムクロマトグラフィーはシリ カ60(23O−4OOメッシュASTM)(Merck 9385)で行った。1H 及び13Cnmrスペクトルは5mm管において250MHz(Bruker AMX2 50)又は400MHz(Varian Unity 400)のいずれかで得た;化学シフ トは低磁場方向が正である。FAB質量スペクトルはJeol Hx110/110 質量分析計で記録した。全てのPNAオリゴマーは、3,5−ジメトキシ−4− ヒドロキシケイ皮酸をマトリックスとして用いて、陽イオンモード稼働のKratos Compact MALDIIIで記録するMALDI−TOF質量分光法によって特徴付けた 。Tm値はGilford Response分光計で得、PNA及びDNAが約3μMの溶液で 、100mM NaCl、10mM Na2HPO4、0.1mME DTA中のpH 7.0で測定した:260nmでの吸収を5〜90℃まで0.5℃間隔で記録した 。PNAのオリゴマー化は前出のDueholmに従来記載される通りに行った。DN Aのオリゴマー化は、標準プロトコルに従い、MilliGen/Biosearch 8700D NA合成機で行った。PNA配列は前出のEgholmに説明される通り に調製した。 式IXを有するモノマーシントンの調製を以下に示す(実施例21〜39)。 ここで: モノマー R11 R12 R17 E1(bT) H H H E2(7−Cl−bT) Cl H H E3(6−Cl−bT) H Cl H E4(7−CH3−bT) CH3 H H E5(6−CH3−bT) H CH3 H E6(5−CH3−bT) H H CH3 アンチセンス及び抗原によって遺伝子の発現を阻害するアプローチは、生理学 的条件下での一本鎖及び二本鎖核酸の効率的な特異的標的指向性を頼みとする。 オリゴヌクレオチドによるdsDNAの効率的な三重鎖標的指向性はシトシンN 3のプロトン化に依存し、したがって、このpH依存性を排除するために多数の 核酸塩基が合成され、評価されている。このクラスの核酸塩基のうちで最も成功 している構成要素は、5−メチルシトシン、1シュードイソシトシン2及び8−オ キソアデニンである。5−メチルシトシンはC−5置換基の結果としてN3の塩 基性が増加しているシトシン模倣体のクラスを代表するが、シュードイソシトシ ン及び8−オキソアデニンはシトシンの“恒久的にプロトン化された”類似体で あり、したがって、実質的にpHとは無関係に三重構造を形成することが可能で ある。 幾つかの好ましい態様において、本発明は、1,8−ナフチリジン−2,7−( I,8H)−ジオン核酸塩基を含むPNAを提供し、この核酸塩基は、プロトン 化されたシトシンの機能を模倣する能力に加えて、拡大した芳香族表面積を有す る。 以下の例においては、モノマーE1〜E6をPNAの10量体オリゴマーに、 離れた部位に加えて隣接する部位に組み込むことにより、1,8−ナフチリジン −2(1H)−オン複素環系の二重鎖認識特性を評価した。これらのPNAとD NA、PNA及びRNA標的との二重鎖は、ワトソン・クリックの相補的PNA −DNA、PNA−PNA、又はPNA−RNAオリゴマー認識系とは異なるよ うにアデニンが1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン単位と向かい合うよう に設計した。異なるように置換された1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン 単位を含む複合体の熱的安定性を、対応する非置換1,8−ナフチリジン−2( 1H)−オン及びチミン含有対照と比較した。 化合物E1〜6の調製を下記スキーム2に一般的に示す。 (a)LDA及びコハク酸ジ−tert−ブチルを用いてジエチルエーテル中、 −78℃で予め形成されたコハク酸ジ−tert−ブチルのエノレートをTHF 中の出発化合物の予備冷却溶液(−78℃)に添加し、最初に−78℃で、次い で室温で攪拌した;この反応からの粗製生成物を3MHCl水溶液を用いて還流 温度で処理した;(b)N−(2Boc−アミノエチル)グリシンメチル、Dh btOH及びDCC;又はDMF中のHBTU、室温で一晩;(c)THF中の 2MLiOH、室温。 実施例21 6−アミノ−2−(ピバロイルアミノ)ピリジン ジオキサン(250mL)中の2,6−ジアミノピリジン(50.0g、0.4 6モル)の溶液に、ジオキサン(50mL)に溶解した塩化ピバロイル(27. 9g、0.23モル)を徐々に(1時間)添加した。得られた混合物を2時間攪 拌し、白色沈殿(2,6−ジアミノピリジン塩酸塩)を濾別した。有機相を真空 中で蒸発させて乾燥させ、その粗製生成物をn−ヘキサン/酢酸エチルから再結 晶して所望の生成物(32.83g、74%)を無色の結晶(mp140−14 1℃)として得た。 実施例22 6−クロロ−2−(ピバロイルアミノ)ピリジン 濃HCl水溶液(150mL)中の6−アミノ−2−(ピバロイルアミノ)ピ リジン(28.00g、0.145モル)の予め冷却した(−10℃)懸濁液に、 水(8mL)に溶解した亜硝酸カリウム(14.81g、0.174モル)を1. 5時間にわたって添加した。得られた反応混合物を−10℃、窒素の下で5時間 攪拌した後、濃NaOH水溶液を添加することによりpHを9に調製した。この 水溶液を酢酸エチル(3×100mL)で抽出し、有機画分を2M NaOH( 3 ×40mL)で洗浄した。有機相を乾燥(MgSO4)させて真空中で蒸発させ 、n−ヘキサン/酢酸エチルから再結晶して所望の生成物(17.70g、58 %)を白色粉末(m.p.86−87℃)として得た。 実施例23 (7−クロロ−1,8−ナフトフィリジン(naphtphyridin)−2(1H)−オキ ソ−3−イル)酢酸 ジエチルエーテル(150mL)中のジイソプロピルアミン(22.03g、 100ミリモル)の予め冷却した(−78℃)溶液にBuLi(ヘキサン中2. 5M)(40mL、100ミリモル)を添加し、その溶液をこの温度で15分間 攪拌した後、ジエチルエーテル(20mL)に溶解したコハク酸ジ−tert− ブチル(10.83g、50.0ミリモル)を徐々に添加した。−78℃で20分 後、乾燥THF(20mL、LAB−SCAN C2520、モレキュラーシー ブで乾燥)に溶解した6−クロロ−3−ホルミル−2−(ピバロイルアミノ)ピ リジン(Turner,J.A.,J.Org.Chem.,1990,55,4744-4750)(11.32g 、50.0ミリモル)を徐々に添加した。その黄色溶液を−78℃で30分間攪 拌した後、室温に暖めた。次に、その溶液をNH4Cl(飽和、水溶液)(20 0mL)に注ぎ入れ、水層を分離してジエチルエーテル(2×100mL)で2 回抽出した。合わせた有機層を水(100mL)で1回、食塩水(100mL) で1回洗浄し、MgSO4で乾燥させて真空中で蒸発させた。そのジアステレオ マーアルコールの粗製生成物をジオキサン(150mL)及びHCl(3M、水 溶液)(150mL)に溶解し、6時間還流させた。得られた黄色沈殿を濾別し 、水で1回、ジエチルエーテルで1回洗浄し、真空中で乾燥させて所望の生成物 を黄色固体として得た(10.91g、89%)。 実施例24 N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)−アミノエチル)−N−(7 −クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−イル)アセチルグ リシンメチル (7−クロロ−1,8−ナフトフィリジン−2(1H)−オキソ−3−イル) 酢酸(0.50g、2.10ミリモル)及びDhbtOH(0.34g、2.10ミ リモル)を乾燥DMF(15mL)に溶解した。この混合物を氷上で冷却し、D CC(0.43g、2.10ミリモル)を添加して40分間攪拌した。DMF(5 mL)に溶解したN−(2−tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル )グリシンメチル(0.46g、2.10ミリモル)を添加した。1時間後、氷浴 を取り除き、混合物を室温で一晩攪拌した。その混合物を真空中で蒸発させ、E tOAc(25mL)に再溶解し、濾過してNaHCO3(5%、水溶液)(3× 25mL)及び食塩水(2×25mL)で洗浄した。有機相を乾燥(MgSO4 )させ、濾過して真空中で蒸発させた。その粗製生成物をシリカカラムで、ジク ロロメタン/メタノール(9:1v/v)で溶出して精製した。生成物を含む画 分を真空中で蒸発させ、所望の生成物(0.61g、64%)を僅かに黄色の固 体(mp68−69℃)として得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す): 実施例25 N−2−((tert−ブチルオキシカルボニル)−アミノエチル)−N−(7 −クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−イル)アセチルグ リシン メチルN−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)−アミノエチル)− N−(7−クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−イル)ア セチルグリシン(0.607g、1.34ミリモル)をTHF(10mLmL、L AB−SCAN C2520、モレキュラーシーブで乾燥)に溶解し、LiOH (0.428M、水溶液)(6.90mL、2.95ミリモル)を添加した。30 分後、室温で水(10mL)をさらに添加し、THFを真空中で除去した。HC l(2M、水溶液)を添加することによりこの水溶液のpHを3.0に調整した 。 白色沈殿を濾別し、水(2×10mL)で洗浄し、真空中で乾燥させて生成物( 355mg、60%)を僅かに黄色の粉末(mp176−78℃)として得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す):実施例26 (7−メチル−1,8−ナフチリジン−2−オン−3−イル)酢酸 ジエチルエーテル(125mL、モレキュラーシーブで乾燥)中のN,N−ジ イソプロピルアミン(4.84g、48.0ミリモル)の予め冷却した(−78℃ )の溶液にBuLi(ヘキサン中2.5M)(19.0mL)48.0ミリモル) を添加し、その溶液をこの温度で15分間攪拌した後、ジエチルエーテル(10 mL)に溶解したコハク酸ジ−tert−ブチル(5.75g、0.0250モル )を徐々に添加した。−78℃で20分後、乾燥THF(10mL、LAB−S CAN C2520、モレキュラーシーブで乾燥)に溶解した3−ホルミル−6 −クロロ−2−(ピバロイルアミノ)ピリジン(5.00g、23.0ミリモル) を徐々に添加した。得られた黄色溶液を−78℃で30分間攪拌した後、室温に 暖めた。次に、その溶液をNH4Cl(飽和、水溶液)(100mL)に注ぎ入 れた。水層を分離し、ジエチルエーテル(3×50mL、モレキュラーシーブで 乾燥)で抽出した。合わせた有機層を水(50mL)で1回、食塩水(50mL )で1回洗浄し、MgSO4で乾燥させて真空中で蒸発させた。そのジアステレ オマーアルコールの粗製生成物をHCl(3M、水溶液)(80mL)に溶解し 、3.5時間還流させた。水相をジエチルエーテル(3×75mL、モレキュラ ーシーブで乾燥)、クロロホルム(3×50mL)で洗浄した後、K2CO3を添 加することによりpH7に調整した。生じた黄色沈殿を濾別し、水で1回、ジエ チルエーテルで1回洗浄し、真空中で乾燥させて所望の生成物(1.25g、2 7%)を黄色固体として得た。mp.>250℃。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す): 実施例27 N−((7−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル)ア セチル)−N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グ リシンメチル DMF(25mL)中の(7−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)− オン−3−イル)酢酸(0.995g、4.60ミリモル)及びDhbtOH(0 .744g、4.60ミリモル)の予め冷却した(0℃)溶液にDCC(1.04 g、5.00ミリモル)を添加し、その混合物を0℃で40分間攪拌した後、N −(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グリシンエチル (1.10g、5.0ミリモル)を添加した。この混合物を室温で一晩攪拌し、真 空中で蒸発させ、酢酸エチル(75mL)に再溶解して5%NaHCO3(3× 25mL)及び食塩水(2×25mL)で洗浄した。有機相をMgSO4で乾燥 させ、濾過して真空中で蒸発させた。粗製生成物を、ジクロロメタン/メタノー ル(90:10v/v)を溶離液として用いてシリカで精製した。生成物を含む 画分をプールし、真空中で蒸発させて所望の生成物(790mg、41%)(m p98−100℃)を得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す): 実施例28 N−((7−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル)ア セチル)−N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グ リシン THF(10mL、LAB−SCAN C2520、モレキュラーシーブで乾 燥)中のN−((7−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3− イル)アセチル)−N−(2−tert−ブチルオキシカルボニルアミノエチル )グリシンメチル(0.775g、1.79ミリモル)の溶液にLiOH(2M、 水溶液)(2.0mL)を添加した。得られた溶液を室温で30分間攪拌し、水 を さらに添加してTHFを真空中で除去した。その水溶液のpHをpH3.0に調 整して沈殿を集め、濾過により洗浄(2×10mL)して所望の生成物(424 mg、56%)を無色の沈殿(mp94−95℃)として得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する少数回転異性体の化学シフト は括弧内に示す):実施例29 6−Mエチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−酢酸 ジエチルエーテル(75mL、モレキュラーシーブで乾燥)中のジイソプロピ ルアミン(35.7ミリモル、3.61g)の予め冷却した(−78℃)溶液にB uLi(ヘキサン中2.5M)(31.5ミリモル、12.6mL)を添加し、得 られた溶液を室温で15分間攪拌した後、ジエチルエーテル(50mL、モレキ ュラーシーブで乾燥)に溶解したコハク酸ジ−tert−ブチル(18.7ミリ モル、3.85g)を徐々に添加した。−78℃で30分後、THF(30mL 、LAB−SCAN C2520、モレキュラーシーブで乾燥)に溶解した2,2 −ジメチル−N−(3−ホルミル−5−メチル−2−ピリジニル)プロパンアミ ド(17ミリモル、3.74g)を徐々に添加し、生じた黄色混合物の攪拌を− 78℃でさらに30分継続した後、その溶液を室温に暖めてNH4Cl(飽和、 水溶液)(100mL)に注ぎ入れた。水相をジエチルエーテル(50mL、モ レキュラーシーブで乾燥)で3回抽出し、有機抽出物を食塩水(50mL)で洗 浄し、MgSO4で乾燥させて真空中で蒸発させた。粗製生成物を酢酸エチル/ ヘキサンから再結晶してジアステレオマー混合物(3.36g、44%)を得、 それを真空中で乾燥させた後そのまま用いた。ジオキサン(25mL)中の上記 ジ アステレオマー混合物(7.0ミリモル、3.15g)にHCl(3M、水溶液) (25mL)を添加し、得られた溶液を還流下で10時間攪拌した。ジオキサン を真空中で蒸発させ、水(25mL)をさらに添加し、pHを8.0に調整した 後、ジクロロメタン(50mL)で抽出した。水相を15分間激しく攪拌して残 留するジクロロメタンを除去し、HCl(2M、水溶液)を添加することにより 水相のpHを4.0に調整した。沈殿を濾別して水(2×5mL)で洗浄し、真 空中で乾燥させて所望の生成物を無色の粉末として得た(878mg、57%) 。 実施例30 N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)−N−(6− メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−イル)アセチルグリ シンメチル DMF(20mL)中の6−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オ キソ−3−酢酸(3.30ミリモル、719mg)の溶液にDIEA(3.30ミ リモル、427mg)及びHBTU(3.30ミリモル、1.25g)、次いでN −(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グリシンメチル (3.00ミリモル、696mg)を添加し、この混合物を室温で2時間攪拌し た。その混合物を真空中で蒸発させ、ジクロロメタン(100mL)に再溶解し て5%NaHCO3(2×50mL)で洗浄した。有機相をMgSO4で乾燥させ 、濾過して真空中で蒸発させ、その粗製生成物を、ジクロロメタン/メタノール (95:5v/v)を溶離液として用いてシリカで精製した。生成物を含む画分 を真空中で蒸発させ、所望の生成物(551mg、41%)を無色の泡状物質と して得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す): 実施例31 N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)−N−(6− メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル)アセチルグリシ ン THF(8mL、LAB−SCAN C2520、モレキュラーシーブで乾燥 )に溶解したN−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル) −N−(6−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−イル) アセチルグリシンメチル(1.0ミリモル、405mg)の溶液にLiOH(2 M、水溶液)を添加し、得られた溶液を室温で15分間攪拌した。水(8mL) をさらに添加してTHFを真空中で蒸発させ、HCl(2M、水溶液)を添加す ることによりその水溶液のpHを3.0に調整した。無色の粉末を濾別して水( 2×5mL)で洗浄し、所望の生成物(228mg、84%)をHPLC(26 0nm)で純粋な無色の粉末として得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す): 実施例32 6−クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−酢酸 ジエチルエーテル(100mL、モレキュラーシーブで乾燥)中のジイソプロ ピルアミン(46.2ミリモル、4.67g)の予め冷却した(−78℃)の溶液 にBuLi(ヘキサン中2.5M)(46.2ミリモル、18.5mL)を添加し 、生じた溶液を室温で15分間攪拌した後、ジエチルエーテル(20mL、モレ キュラーシーブで乾燥)に溶解したコハク酸ジ−tert−ブチル(24.2ミ リモル、4.99g)を徐々に添加した。−78℃で20分後、THF(50mL 、LAB−SCAN C2520、モレキュラーシーブで乾燥)に溶解した2,2 −ジメチル−N−(5−クロロ−3−ホルミル−2−ピリジニル)プロパンアミ ン(22.0ミリモル、5.03g)を徐々に添加し、生じた黄色混合物の攪拌を −78℃で60分間継続した後、その溶液を室温に暖めてNH4Cl(飽和、水 溶液)(100mL)に注ぎ入れた。水相をジエチルエーテル(50mL、モレ キュラーシーブで乾燥)で3回抽出し、有機抽出物を食塩水(50ml)で洗浄 し、MgSO4で乾燥させて真空中で蒸発させた。その粗製生成物を酢酸エチル /ヘキサンから再結晶してジアステレオマー混合物を得、真空中で乾燥させた後 それをそのまま用いた;この粗製ジアステレオマー混合物をジオキサン(75m L)に溶解し、HCl(3M、水溶液)(75mL)を添加した。得られた溶液 を還流下で6時間攪拌し、室温に冷却して濾過した。ジオキサンを真空中で蒸発 させ、K2CO3を添加することにより水相のpHを8.0に調整して、その水相 をジエチルエーテル(25mL、モレキュラーシーブで乾燥)で抽出した。その 後、HCl(4M、水溶液)を添加することにより水相のpHをpH3.0に調 整し、僅かに黄褐色の沈殿を濾別して水(2×20mL)で洗浄した。この固体 を真空中で乾燥させて所望の化合物(3.21g、58.2%)を白色固体として 得た。 実施例33 N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)−N−(6− クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−イル)アセチルグリ シンメチル DMF中の6−クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−酢 酸(313mg、1.25ミリモル)、トリエチルアミン(304mg、3.0ミ リモル)、DhbtOH(204mg、1.25ミリモル)及びN−(2−(t ert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グリシンエチル塩酸塩(28 3mg、1.0ミリモル)の溶液にDCC(258mg、1.25ミリモル)を添 加した。得られた溶液を室温で一晩攪拌し、真空中で蒸発させた。その混合物を ジクロロメタン(150mL)に再溶解して濾過し、5%NaHCO3(2×5 0mL)、次いで食塩水(50mL)で洗浄した。有機相をMgSO4で乾燥さ せ、濾過して真空中で蒸発させた。その粗製生成物を、酢酸エチル(95:5v /v)を溶離液として用いてシリカで精製した。生成物を含む画分を真空中で蒸 発させ、所望の生成物(294mg、63.0%)を無色の粉末として得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す):実施例34 N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)−N−(6− メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル)アセチルグリシ ネート N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)−N−(6 −クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オキソ−3−イル)アセチルグ リシンメチル(374mg、0.8ミリモル)の溶液にLiOH(2M、水溶液 )を添加した。得られた混合物を室温で15分間攪拌した。その後、水(8mL )をさらに添加してTHFを真空中で蒸発させ、HCl(4M、水溶液)を添加 することにより水相のpHを3.0に調整し、沈殿を濾別して水(2×5mL) で洗浄した。得られた溶液を室温で15分間攪拌し、水(8mL)をさらに添加 してTHFを真空中で蒸発させ、HCl(2M、水溶液)を添加することにより 水相のpHを3.0に調整した。白色沈殿を濾別して水(2×5mL)で洗浄し 、真空中で乾燥させ、所望の生成物(281mg、80.2%)を、HPLC( 260nm)で純粋な無色の粉末として得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す):実施例35 3−ホルミル−4−メチル−2−(ピバロイルアミノ)ピリジン ジエチルエーテル(100mL)モレキュラーシーブで乾燥)中の4−メチル −2−(ピバロイルアミノ)ピリジン(6.87g、36.0ミリモル)の予め冷 却した(−78℃)溶液にtert−BuLi(50.0mL、75.0ミリモル )を徐々に添加した。得られた溶液を−78℃で3.5時間攪拌した後、DMF (5.19g、71.0ミリモル)を添加して−78℃でさらに30分間攪拌し、 次いで室温に暖めて2M HCl(水溶液、100mL)に注ぎ入れた。この混 合物を15分間攪拌した後、K2CO3を添加することによりpHを7.0に調整 した。水相をジエチルエーテル(3×75mL、モレキュラーシーブで乾燥)で 洗浄し、合わせた有機画分を食塩水(100mL)で洗浄し、乾燥(MgSO4 )させて真空中で蒸発させた。その粗製生成物を酢酸エチル/ヘキサンから再結 晶し、所望の生成物(4.66g、59%)を僅かに黄褐色の結晶(mp117 −20℃)として得た。 実施例36 (5−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル)酢酸 ジエチルエーテル(125mL、モレキュラーシーブで乾燥)中のN,N−ジ イソプロピルアミン(6.2mL、0.044モル)の予め冷却した溶液にBu Li(ヘキサン中2.5M)(17.8mL、0.044モル)を添加し、得られ た溶液を室温で15分間攪拌した後、ジエチルエーテル(10mL、モレキュラ ーシーブで乾燥)に溶解したコハク酸ジ−tert−ブチル(5.35g、23 ミリモル)を徐々に添加した。−78℃で30分後、THF(10mL、LAB −SCAN C2520、モレキュラーシーブで乾燥)に溶解した3−ホルミル −4−メチル−2−(ピバロイルアミノ)−ピリジン(4.65g、21.0ミリ モル)を徐々に添加し、この温度での攪拌を30分間継続した。この溶液を室温 に暖め、NH4Clの溶液(飽和、水溶液、100mL)に注ぎ入れた。水相を ジエチルエーテル(3×50mL)で3回抽出し、有機抽出物を水(50mL) 及 び食塩水(50mL)で洗浄してMgSO4で乾燥させ、真空中で蒸発させた。 その粗製生成物を酢酸エチル/ヘキサンから再結晶してジアステレオマー混合物 を得、真空中で乾燥させた後それをそのまま用いた。このジアステレオマー混合 物をHCl(3M、水溶液、50mL)に溶解し、その溶液を還流下で3.5時 間攪拌して室温に冷却し、ジエチルエーテル(2×50mL)で洗浄し、K2C O3で中和してクロロホルム(3×50mL)で再度洗浄した。冷却して沈殿さ せた後、表題の化合物1.39g(37%)を得た(mp>250℃)。 実施例37 N−((5−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル)ア セチル)−N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グ リシンメチル DMF(25mL)中の(5−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)− オン−3−イル)酢酸(1.20g、5.50ミリモル)及びDhbtOH(0. 987g、6.10ミリモル)の予め冷却した(0℃)溶液にDCC(1.25g 、6.10ミリモル)を添加し、得られた混合物を40分間攪拌した後、N−( 2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グリシンメチル(1 .32g、6.10ミリモル)を添加した。この混合物を室温で一晩攪拌し、真空 中で蒸発させ、酢酸エチル(75mL)に再溶解してDCUを濾別した。有機相 をNaHCO3(3×25mL)及び食塩水(2×25mL)で洗浄し、乾燥( MgSO4)させて真空中で蒸発させた。粗製生成物を、MeOH/ジクロロメ タン(95:5から90:10v/v)を溶離液として用いてシリカで精製した 。生成物を含む画分をプールし、真空中で蒸発させて所望の生成物(752mg 、33%)(mp175−77℃)を得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す): 実施例38 N−((5−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル)ア セチル)−N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グ リシン THF(10mL)中のN−((5−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1 H)−オン−3−イル)アセチル)−N−(2−(tert−ブチルオキシカル ボニル)−アミノエチル)グリシンメチル(0.72g、1.70ミリモル)の溶 液にLiOH(水溶液、2M)(2.0mL)を添加した。得られた溶液を室温 で45分間攪拌した後、さらに水を添加し、THFを真空中で蒸発させ、その水 溶液のpHを3.0に調整した。生じた沈殿を水(2×10mL)で洗浄し、遠 心によって集め、真空中で乾燥させて所望の生成物(366mg、53%)を白 色粉末(mp133−36℃)として得た。 ;この化合物は2種類の回転異性体として存在する;少数回転異性体の化学シフ トは括弧内に示す): 実施例39 修飾PNAを用いるハイブリダイゼーション研究 各PNAの結合を、PNA及びDNA又はPNA及びPNAが約3μMの溶液 において、100mM NaCl、10mMリン酸ナトリウム、0.1mM ED TA中のpH7.0で測定した。260nmでの吸収を5〜90℃まで0.5℃間 隔で記録した。 置換は以下に示されるように略す: (E1) N−(ベンゾ[b][1,8]ナプチリジン−2(1H)−オン− 3−イル)アセチル)−N−(2−Boc−アミノエチル)グリシン; (E2) 7−クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン; (E3) 6−クロロ−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン; (E4) 7−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン (E5) 6−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン;及び (E6) 5−メチル−1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン。 ΔTmは、チミン含有対照の熱的安定性に対して修飾当たりで示す。 A.修飾位置を1つ有するPNA10量体の、相補的PNA及びDNA標的配列 に対するハイブリダイゼーション 選択された位置に0又は1つの修飾が組み込まれているPNA10量体のハイ ブリダイゼーションをPNA(配列番号21)及びDNA(配列番号22)(実 施例20を参照)標的配列の両者に対して測定した。PNA配列は前出のEgholm に説明される通りに調製した。 これらのPNA10量体は、修飾PNAモノマーが占める10量体内の1つの 位置に関してのみ異なる(下記表を参照)。 B.3つの修飾位置を有するPNA10量体の、相補的PNA及びDNA標的 配列に対するハイブリダイゼーション 選択された位置に0又は3つの修飾が組み込まれているPNA10量体のハイ ブリダイゼーションをPNA(配列番号21)及びDNA(配列番号22)(実 施例20を参照)標的配列の両者に対して測定した。PNA配列は前出のEgholm に説明される通りに調製した。 これらのPNA10量体は、修飾PNAモノマーが占める10量体内の3つの 位置に関してのみ異なる(下記表を参照)。 C.3つの修飾位置を有するPNA10量体の、相補的PNA及びDNA標的 配列に対するハイブリダイゼーション 選択された位置に0又は3つの修飾が組み込まれているPNA10量体のハイ ブリダイゼーションをPNA(配列番号40)及びDNA(配列番号41)標的 配列の両者に対して測定した。PNA配列は前出のEgholmに説明される通りに調 製した。 これらのPNA10量体は、修飾PNAモノマーが占める10量体内の3つの 位置に関してのみ異なる(下記表を参照)。 D.3つの修飾位置を有するPNA10量体の、相補的PNA及びDNA標的 配列に対するハイブリダイゼーション 選択された位置に0又は1つの修飾が組み込まれているPNA10量体のハイ ブリダイゼーションを、相補的であるか、又は修飾PNAにおいて修飾されてい る位置に1つの不一致を有するかのいずれかのPNA及びDNA鎖に対して測定 した。非修飾PNAもこれら8種類の標的と標準としてハイブリダイズさせる。 DNA(5'-dAGT GXT CTA C-3')又はPNA(H-AGT GXT CTA C-NH2)を調製し 、X位置はA、G、C、又はTのうちの1つを表し、したがって、8つの個別の 標的配列が得られた(下記表を参照)。 E.Hoogsteen鎖に3つの離れた修飾を含むビス−PNA(各々は、3つの連 結した8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸(egl)基を介して結合する 逆平行7量体である)の、7量体標的領域を含む13量体DNAへのハイブリダ イゼーション Hoogsteen鎖の選択された位置に0又は3つの修飾が組み込まれているPNA 10量体のハイブリダイゼーションを、7量体標的配列を含む13量体DNAに 対して測定した。アデニンを13量体DNA標的内で、hoogsteen鎖における修 飾された位置に一致させて配置した。ビス−PNAの合成は前出のEgholmに説明 される通りに行った(下記表を参照)。これらのビス−PNAは、2つの10量 体PNAを3つの連続する8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸(egl) 基を介して逆平行方向に結合させて調製した。Hoogsteen鎖における(標的配列 によって決定されるような)通常はプロトン化シトシンが存在する位置は、シュ ードイソシトシン(“J”と表す)が占めている。ΔTmは、チミン含有対照の 熱的安定性に対して修飾当たりで示す。 F.Hoogsteen鎖に3つの隣接する修飾を含むビス−PNA(各々は、3つの 連結した8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸(egl)基を介して結合す る逆平行7量体である)の、7量体標的領域を含む13量体DNAへのハイブリ ダイゼーション Hoogsteen鎖の選択された位置に0又は3つの修飾が組み込まれているPNA 10量体のハイブリダイゼーションを、7量体標的配列を含む13量体DNAに 対して測定した。アデニンを13量体DNA標的内で、hoogsteen鎖における修 飾された位置に一致させて配置した。ビス−PNAの合成は前出のEgholmに説明 される通りに行った(下記表を参照)。これらのビス−PNAは、2つの10 量体PNAを3つの連続する8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸(egl )基を介して逆平行方向に結合させて調製した。Hoogsteen鎖における(標的配 列によって決定されるような)通常はプロトン化シトシンが存在する位置は、シ ュードイソシトシン(“J”と表す)が占めている。ΔTmは、チミン含有対照 の熱的安定性に対して修飾当たりで示す。実施例40〜42 式Xを有するモノマーシントンの調製を以下に示す(実施例40〜42)。 この新規1,8−ナフチリジン−2(1H)−オン−3−イル核酸塩基はJ塩 基の代替物であり、好ましい態様において、これは三重鎖形成モチーフにおける G含有塩基対を認識することが可能である。 実施例40 (1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン−3−イル)酢酸 NaOH(6M、水溶液)(50mL)中の(7−クロロ−1,8−ナフチリ ジン−2(1H)−オン−3−イル)酢酸(4.00g、17.0ミリモル)の 懸濁液を19時間加熱して還流させた後、室温に冷却した。HCl(濃、水溶液 )を添加することによりこの水溶液のpHを7.0に調整し、生じた沈殿を濾過 により集め、水で繰り返し洗浄して所望の生成物(3.47g、94%)を無色 の粉末(mp>250℃)として得た。実施例41 N−((1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン−3−イル)アセチ ル)−N−(2−tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グリシン メチル(3) DMF中の(1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン−3−イル) 酢酸(1.80g、8.38ミリモル)及びHOAt(1.34g、10.1ミリモ ル)の予め冷却した溶液にDCC(2.08g、10.1ミリモル)を添加し、そ の混合物を0℃で40分間攪拌した後、N−(N−tert−ブチルオキシカル ボニル)アミノエチル)−グリシンメチル(2.22g、9.00ミリモル)を添 加した。その混合物を室温で一晩攪拌し、真空中で蒸発させ、ジクロロメタン( 100mL)に再溶解してDCUを濾別した。有機相をNaHCO3(飽和、水 溶液)(3×75mL)、食塩水(2×100mL)で洗浄し、MgSO4で乾 燥させて真空中で蒸発させた。その粗製生成物を、AcOH/MeOH/CH2 Cl2(2/9/89 v/v/v)を溶離液として用いてシリカで精製した。生 成物含有画分をプールし、真空中で蒸発させて所望の生成物(1.70g、46 %)(mp197−198℃)を得た。 実施例42 N−((1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン−3−イル)アセチ ル)−N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノエチル)グリシ ン(4) THF(20mL)中のN−((1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)− ジオン−3−イル)アセチル)−N−(2−(tert−ブチルオキシカルボニ ル)アミノエチル)グリシンメチル(1.70g)3.79ミリモル)の予め冷却 した(0℃)溶液にNaOH(2M、水溶液)(20mL)を添加した。この溶 液を室温で15分間攪拌し、水をさらに添加して真空中でTHFを蒸発させた。 HCl(2M、水溶液)を添加することによりこの水溶液のpHを3.0に調整 し、生じた沈殿を水(2×5mL)で洗浄し、遠心により集め、乾燥させて所望 の生成物(1.31g、82%)を無色の粉末(mp195−97℃)として得 た。 実施例43 Hoogsteen鎖に修飾を含む修飾ビス−PNA(各々は、3つの連結した8−ア ミノ−3,6−ジオキサオクタン酸(egl)基を介して結合する逆平行7量体 である)のハイブリダイゼーション/pH依存性(pH9.0、7.0及び5. 0) (E7)=1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン (E8)=フェノチアジン A.hoogsteen鎖にシトシン、シュードイソシトシン又は1,8−ナフチリジン −2,7(1,8H)−ジオンを有するビス−PNAのハイブリダイゼーション1 ,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン(E7)のジケト互変体のハイ ブリダイゼーションを、合成DNA 5'-dCGCAGAGAAACGC-3'(配列番号74)の 相補的標的領域を標的指向するビス−PNA7量体中のシトシン及びシュードイ ソシトシンと比較する。 B.hoogsteen鎖の離れた位置にシトシン、シュードイソシトシン、フェノチ アジン又は1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオンを有するビス−P NAのハイブリダイゼーション 1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン(E7)のジケト互変体の ハイブリダイゼーションを、合成DNA 5'-dCGCAGAGAGACGC-3'(配列番号78 )の相補的標的領域を標的指向するビス−PNA7量体中のシトシン、シュード イソシトシン、及びフェノチアジンと比較する。 C.hoogsteen鎖の隣接する位置にシトシン、シュードイソシトシン、フェノ チアジン又は1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオンを有するビス− PNAのハイブリダイゼーション 1,8−ナフチリジン−2,7(1,8H)−ジオン(E7)のジケト互変体の ハイブリダイゼーションを、合成DNA 5'-dCGCAAGGGAACGC-3'(配列番号83 )の相補的標的領域を標的指向するビス−PNA7量体中のシトシン、シュード イソシトシン、及びフェノチアジンと比較する。 実施例44〜56 式XI〜XIIIを有するモノマーシントンの調製を以下に示す(実施例44〜55) 。 これらの核酸塩基モノマーは、二重鎖及び三重鎖の両者の形成におけるT残基 認識体として、アンチセンスの適用において有利に用いられる。 実施例44 (3−オキソ−2,3,4,5−テトラヒドロピリダジン−6−イル)プロピオン 酸エチル 無水エタノール(50mL)中のヒドラジン一水和物(95ミリモル、4.7 6g)の溶液に4−オキソピメリン酸ジエチル(100ミリモル、23.03g )を添加した。この混合物を室温で1時間攪拌し、真空中で蒸発乾燥させて所望 の生成物(18.96g、定量的)を純粋な(HPCL 260nm)白色固体と して得た。この物質をHPLC(260nm)で分析したところ、純粋であるこ とが見出された。UV λmax 242nm。 実施例45 (3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル)−プロピオン酸エチル エタノール(50mL)中の(3−オキソ−2,3,4,5−テトラヒドロピリ ダジン−6−イル)−プロピオン酸エチル(50.0ミリモル、9.90g)の溶 液に臭素(75.0ミリモル、11.99g)を添加した。この混合物を室温で1 4時間攪拌し、その混合物をNaHCO3(飽和、水溶液)(500mL)に注 ぎ入れた。得られた混合物をジエチルエーテル(5×500mL)で徹底的に抽 出した。合わせた有機画分をMgSO4で乾燥させ、真空中で蒸発させた。その 粗製生成物をトルエンから再結晶し、表題の化合物(3.35g、34.1%)を 高純度(HPLC、260nm)の無色針状体として得た。UV λmax22 8nm及び285nm。 実施例46 3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル−プロピオン酸 THF中の(3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル)−プロピ オン酸エチル(3.00ミリモル、589mg)の溶液にLiOH(2M、水溶 液)(7.50mL)を添加した。この溶液を室温で15分間攪拌し、水(25 mL)をさらに添加してTHFを真空中で除去した。HCl(2M、水溶液)を 添加することにより水相のpHを3.0に調整し、固形物質を濾別して水(2× 3mL)で洗浄した。その固体を真空中で乾燥させ、所望の生成物(461mg 、91.4%)を無色の粉末として得た。 実施例47 N−(2−Bocアミノエチル)−N−[3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダ ジン−6−イル−プロピオニル]グリシンメチル DMF中の3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル−プロピオン 酸(2.00ミリモル、336mg)の溶液にトリエチルアミン(2.00ミリモ ル、202mg)、DhbtOH(2.20ミリモル、359mg)、及びN−( 2−Boc−アミノエチル)グリシンメチル(2.20ミリモル、464mg)、次 いでDCC(2.20ミリモル、454mg)を添加した。この溶液を室温で一 晩攪拌し、真空中で蒸発させた。生じた油をジクロロメタン(100mL)にと り、NaHCO3(飽和、水溶液、50mL)で2回洗浄し、食塩水(50mL )で洗浄し、MgSO4で乾燥させて真空中で蒸発乾燥させた。その粗製生成物 を、酢酸エチル/メタノール(95:5)を溶離液として用いてシリカで精製 した。生成物を含む画分をプールし、真空中で蒸発させて表題の化合物(405 mg、53%)を無色の泡状物質として得た。 実施例48 N−(2−Bocアミノエチル)−N−[3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダ ジン−6−イル−プロピオニル]グリシン(式XI) THF(12.5mL)中のN−(2−Bocアミノエチル)−N−[3−オ キソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル−プロピオニル]グリシンメチル (1.00ミリモル、382mg)の溶液にLiOH(2M、水溶液、2.0mL )を添加した。この溶液を室温で15分間攪拌し、水(10mL)をさらに添加 してTHFを真空中で除去した。HCl(2M、水溶液)を添加することにより 水相のpHを3.0に調整した。ジクロロメタン(DCM)で連続抽出すること によって生成物を単離した後、真空中で蒸発させて所望の生成物(215mg、 80%)を無色の粉末として得た(UVmax287nm)。実施例49 O−(3−オキソ−2,3−ジヒドロピリダジン−6−イル)−2−オキシ−酢 酸 3,6−ジヒドロキシピリダジン(5.00g、44.6ミリモル)を無水エタ ノール/水(3:1)(40mL)に懸濁させ、KOH(2.10g、37.6ミ リモル)を添加した。30分後、ブロモ酢酸エチル(9.20g、54.9ミリモ ル)を徐々に添加した。この懸濁液を加熱して還流させ、一晩放置した。その混 合物を真空中で蒸発させ、水(30mL)をさらに添加した。水相を酢酸エチル (4×50mL)で抽出し、有機画分を真空中で蒸発させた、その粗製生成物を 、1%酢酸を含むメタノール/クロロホルム(1:4 v/v)を溶離液として 用いてシリカゲルカラムで精製した。生成物を含む画分をプールし、真空中で蒸 発させて所望の生成物(1.56g、21%)(1%酢酸を含むメタノール/ク ロロホルム(1:4 v/v)を用いるTLC、Rf0.32により純粋)を得た 。 実施例50 N−(2−Bocアミノエチル)−N−[O−(3−オキソ−2,3−ジヒドロ ピリダジン−6−イル)−2−オキシ−アセチル]グリシンエチル N−(2−Bocアミノエチル)グリシンエチル(395mg、1.60ミリ モル)をDMF(10mL)に溶解し、O−(3−オキソ−2,3−ジヒドロピ リダジン−6−イル)−2−オキシ−酢酸(300mg、1.76ミリモル)、 次いで3−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアジン−4(3H)−オン(29 1mg、1.78ミリモル)を添加した。この混合物を氷上で冷却し、N,N'− ジシクロヘキシルカルボジイミド(404mg、1.96ミリモル)を添加した 。1時間後、氷浴を取り除き、混合物を室温で一晩攪拌した。その混合物を真空 中で蒸発させ、粗製生成物を、ジクロロメタン/メタノール(93:7 v/v ) を溶離液として用いてシリカで精製した。生成物を含む画分をプールし、真空中 で蒸発させて、TLC、Rf0.30(ジクロロメタン/メタノール 90:1 0 v/v)で純粋な表題の化合物(436mg、62%)を得た。 実施例51 N−(2−Bocアミノエチル)−N−[O−(3−オキソ−2,3−ジヒドロ ピリダジン−6−イル)−2−オキシアセチル]グリシン(式XII) N−(2−Bocアミノエチル)−N−[O−(3−オキソ−2,3−ジヒド ロピリダジン−6−イル)−2−オキシアセチル]グリシンエチル(402mg 、1.01ミリモル)をTHF(10mL)に懸濁させ、LiOH(2M、水溶 液)(2.50mL)を添加した。90分後、水(10mL)をさらに添加し、 THFを真空中で除去した。HCl(4M、水溶液)を添加することにより水相 のpHを4.0に調整した。この混合物を冷所に一晩放置し、生じた沈殿を濾別 して氷冷水(3×10mL)で洗浄し、真空中で乾燥させて表題の化合物(12 4mg、34%)を白色粉末として得た。この生成物はTLC、Rf0.33( ブタノール/酢酸/水 4:1:1 v/v/v)で純粋であった。 実施例52 O−[3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル]4−ヒドロキシ酪 酸エチル DMF(40mL)中の3,6−ジヒドロキシピリダジン(20.0ミリモル、 2.24g)の溶液にNaH(鉱物油中の60%分散液)を一度に添加した。こ の不均一混合物を室温で30分間攪拌した後、4−ブロモ酪酸エチル(25.0 ミリモル、4.88g)を添加し、その不均一混合物を100℃で2時間攪拌し た。得られた黄色溶液を真空中で蒸発させて酢酸エチル(500mL)にとり、 5%NaHCO3水溶液(2×200mL)、次いで食塩水(200mL)で洗 浄した。有機相をMgSO4で乾燥させ、濾過して真空中で蒸発させた。得られ た粗製物質を酢酸エチル/石油エーテルから再結晶し、所望の生成物を無色の輝 く粉末として得た(2.35g、52%)。実施例53 O−[3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル]4−ヒドロキシ酪 酸 THF(40mL)中のO−[3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6 −イル]4−ヒドロキシ酪酸エチル(5.00ミリモル、1.13g)の溶液にL iOH(2M、水溶液)(10.0mL)を添加した。この溶液を室温で15分 間攪拌し、水(20mL)をさらに添加してTHFを真空中で除去した。HCl (2M、水溶液)を添加することにより水相のpHを3.0に調整し、固形物質 を濾別して水(2×5mL)で洗浄した。真空中で乾燥させた後、表題の化合物 (909mg、91.8%)を無色の粉末として得た。 実施例54 N−(2−Bocアミノエチル)−N−[O−(3−オキソ−2,3,−ジヒドロ ピリダジン−6−イル)4−ヒドロキシブチリル]グリシンメチル DMF中のO−[3−オキソ−2,3,−ジヒドロピリダジン−6−イル]4− ヒドロキシ酪酸(3.30ミリモル、653mg)の溶液にジイソプロピルエチ ルアミン(3.3ミリモル、427mg)及びHBTU(3.30ミリモル、1. 25g)、次いでN−(2−Boc−アミノエチル)グリシンメチル(3.0ミ リモル、696mg)を添加した。この溶液を室温で一晩攪拌し、真空中で蒸発 させた。得られた油をジクロロメタン(200mL)にとり、NaHCO3(飽 和、水溶液)(70mL)で2回、次いで食塩水(70mL)で洗浄し、MgS O4で乾燥させた。この溶液を濾過し、真空中で濃縮して乾燥させた。その粗製 生成物を、ジクロロメタン/メタノール(95:5)を溶離液として用いてシリ カで精製した。生成物を含む画分をプールし、真空中で蒸発させて所望の生成物 (0.93g、75%)を無色の泡状物質として得た。 実施例55 N−(2−Bocアミノエチル)−N−[O−(3−オキソ−2,3,−ジヒドロ ピリダジン−6−イル)4−ヒドロキシブチリル]−グリシン(式XIII) 表題の化合物を、実施例51に説明される手順により、実施例54において調 製される表題の化合物を用いて調製する。 本明細書において言及され、又は参照される特許、出願、及び刊行物の各々は 参照することによりその全体がここに組み込まれることが意図されている。 当業者が認めるように、本発明の精神から逸脱することなく、多くの変更及び 変形を本発明の好ましい態様に対してなすことができる。そのような変種の全て が本発明の範囲内にあることが意図されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07D 471/04 114 C07D 471/04 114A 513/04 381 513/04 381 C08G 69/08 C08G 69/08 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 エルトルプ,アンネ・ベー デンマーク王国デーコー―2000 フレズレ グスベル,ロルフス・プラッツ 27

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.式: [式中: Lは、アデノシン−チミジンヌクレオベース対の認識部分であり; Aは、単結合、メチレン基又は以下の式: (式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH2又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 されてもよい(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ; アミノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され;そして R3及びR4は、水素;(C1−C4)ナルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ; アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択される。)の基で あり; Bは、N又はR3−N+であって、R3は上記の定義通りであり; Eは、CR67、CHR6CHR7又はCR67CH2であって、R6は水素であ りR7は天然に存在するαアミノ酸の側鎖から成る群から選択されるか又はR6及 びR7は、水素、(C2−C6)アルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリー ル、ヒドロキシ、(C1−C6)アルコキシ、(C1−C6)アルキルチオ、NR3 4及びSR5から成る群から独立して選択され、R3及びR4は上記の定義通りで あって、R5は、水素;(C1−C6)アルキル;ヒドロキシ、アルコキシ又はア ルキルチオ置換(C1−C6)アルキルであるか、又はR6及びR7は、一緒に脂環 系又はヘテロ環系をとり; Dは、CR67、CH2CR67又はCHR6CHR7であって、R6及びR7は 上記の定義通りであり;そして Gは、いずれの方向でもよい、−NR3CO−、−NR3CS−、−NR3SO −又は−NR3SO2−であって、R3は上記の定義通りである。] を有するモノマー単位を含んでなるオリゴマー化合物。 2.オリゴマー化合物がペプチド核酸である、請求項1に記載の化合物。 3.モノマー単位が、式: [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] を有する、請求項1に記載の化合物。 4.Lが、式: を有する、請求項3に記載の化合物。 5.Lが、式: を有する、請求項3に記載の化合物。 6.Lが、式: を有する、請求項3に記載の化合物。 7.Lが、式: を有する、請求項3に記載の化合物。 8.Lが、式:を有する、請求項3に記載の化合物。 9.g及びhがそれぞれ0である、請求項3に記載の化合物。 10.aが0である、請求項9に記載の化合物。 11.aが0であり、gが0であり、VがNHであり、そしてhが1である、 請求項3に記載の化合物。 12.bが2又は3である、請求項3に記載の化合物。 13.Cα又はCβの少なくとも1つがS配位である、請求項12に記載の化 合物。 14.Tが式−CH2−CH2−NH−を有する、請求項3に記載の化合物。 15.Tが式−CH2−を有する、請求項3に記載の化合物。 16.Tが式−CH2−CH2−を有する、請求項3に記載の化合物。 17.Tが式−O−CH2−CH2−を有する、請求項3に記載の化合物。 18.Tが式−O−CH2−CH2−CH2−を有する、請求項3に記載の化合 物。 19.Wが−(CH2m−である、請求項3に記載の化合物。 20.mが2である、請求項19に記載の化合物。 21.Wが、式:を有する、請求項3に記載の化合物。 22.bが2である、請求項21に記載の化合物。 23.bが3である、請求項21に記載の化合物。 24.連結基によって連結された複数のペプチド核酸オリゴマーからなる化合 物であって、前記ペプチド核酸オリゴマーの少なくとも1つが、式: [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] を有する部分を含んでなる化合物。 25.2つのペプチド核酸オリゴマーが結合基によって結合している、請求項 24に記載の化合物。 26.連結基が1つ又はそれ以上の8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸 基を含む、請求項24に記載の化合物。 27.式:[式中: Lは、アデノシン−チミジンヌクレオベース対の認識部分であり; Aは、単結合、メチレン基又は以下の式: (式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH2又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 されてもよい(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ; アミノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され;そして R3及びR4は、水素;(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ; アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択される。)の基で あり; Bは、N又はR3−N+であって、R3は上記の定義通りであり; Eは、CR67、CHR6CHR7又はCR67CH2であって、R6は水素であ りR7は天然に存在するαアミノ酸の側鎖から成る群から選択されるか又はR6及 びR7は、水素、(C2−C6)アルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリー ル、ヒドロキシ、(C1−C6)アルコキシ、(C1−C6)アルキルチオ、NR3 4及びSR5から成る群から独立して選択され、R3及びR4は上記の定義通りで あって、R5は、水素;(C1−C6)アルキル;ヒドロキシ、アルコキシ又はア ルキルチオ置換(C1−C6)アルキルであるか、又はR6及びR7は、一緒に脂環 系又はヘテロ環系をとり; Dは、CR67、CH2CR67又はCHR6CHR7であって、R6及びR7は 上記の定義通りであり;そして Fは、それぞれ独立して、NHR3又はNPgR3であって、R3は上記の定義 通りあり、そしてPgはアミノ保護基である。] を有する化合物。 28.式: [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり; a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有し;そして R13及びR14は、それぞれ独立して、H、又は窒素若しくは酸素の保護基であ る。] を有する、請求項25に記載の化合物。 29.Lが、式: を有する、請求項28に記載の化合物。 30.Lが、式:を有する、請求項28に記載の化合物。 31.Lが、式: を有する、請求項28に記載の化合物。 32.Lが、式: を有する、請求項28に記載の化合物。 33.Lが、式:を有する、請求項28に記載の化合物。 34.g及びhがそれぞれ0である、請求項28に記載の化合物。 35.aが0である、請求項34に記載の化合物。 36.aが0であり、gが0であり、XがNHであり、そしてhが1である、 請求項28に記載の化合物。 37.bが2又は3である、請求項28に記載の化合物。 38.Cα又はCβの少なくとも1つがS配位である、請求項37に記載の化 合物。 39.Tが式−CH2−CH2−NH−を有する、請求項28に記載の化合物。 40.Tが式−CH2−を有する、請求項28に記載の化合物。 41.Tが式−CH2−CH2−を有する、請求項28に記載の化合物。 42.Tが式−O−CH2−CH2−を有する、請求項28に記載の化合物。 43.Tが式−O−CH2−CH2−CH2−を有する、請求項28に記載の化 合物。 44.式: [Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又は、R11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基 を形成する。)を有し; Aは、単結合、メチレン基又は式: (式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH2又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して、0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 されてもよい(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ; アミノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され; R3及びR4は、水素;(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ; アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択される。)の基で あり; R15は、OH、保護されたヒドロキシル基又は保護基であり;そして R16は、H又はアミノ保護基である。] の化合物。 45.病的な状態との関連が疑われる配列をコードし、かつ1つ又はそれ以上 のチミン残基を含有する一本鎖DNA; 該一本鎖核酸のある領域に相補的な領域を含む第一ペプチド核酸オリゴマー: 及び 該一本鎖核酸のある領域に相補的な配列を含む第二ペプチド核酸オリゴマーで あって、該一本鎖核酸の該チミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置に、式 : [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] の残基を有する第二ペプチド核酸オリゴマー を含む組成物。 46.一本鎖DNA、第一ペプチド核酸、及び第二ペプチド核酸が三重鎖を形 成する、請求項45に記載の組成物。 47.三重らせん化合物を形成する方法であって: (a)1つ又はそれ以上のチミン残基を含有する一本鎖核酸を選択する工程; (b)前記一本鎖核酸のある領域に相補的である領域を含む第一オリゴマーを 提供する工程;及び (c)前記一本鎖核酸及び前記第一オリゴマーを、前記三重らせん化合物を形 成するのに有効な時間及び条件下で、第二オリゴマーと接触させる工程であって 、前記第二オリゴマーが、前記一本鎖核酸のある領域に相補的な配列を含み、か つ前記一本鎖核酸の前記チミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置に、式: [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] の残基を有する工程 を含んでなる方法。 48.第一オリゴマーがPNAである、請求項47に記載の方法。 49.第一オリゴマーがDNAである、請求項47に記載の方法。 50.第一オリゴマーが一本鎖核酸に対して逆平行に配向し、第二オリゴマー が三重らせん構造の前記一本鎖核酸に対して平行に配向している、請求項47に記 載の方法。 51.三重らせん化合物が式PNA−DNA−PNAを有する、請求項47に 記載の方法。 52.一本鎖核酸がDNAである、請求項47に記載の方法。 53.一本鎖核酸がRNAである、請求項47に記載の方法。 54.第一オリゴマーがペプチド核酸であり、前記第一オリゴマーが連結部分 によって第二オリゴマーに連結している、請求項47に記載の方法。 55.第一及び第二オリゴマーがそれぞれ4〜約20ヌクレオベースの長さで ある、請求項54に記載の方法。 56.既知のヌクレオベース配列を含有する化学的又は微生物学的実体を検出 するため方法であって: a)1つ又はそれ以上のチミン残基を含有する化学的又は微生物学的実体から ヌクレオベース配列を選択すること; b)前記選択されたヌクレオベース配列に相補的な領域を含有するPNAオリ ゴマーを提供すること; c)前記化学的又は微生物学的実体の前記選択されたヌクレオベース配列及び 前記相補的なPNAオリゴマーを、前記選択されたヌクレオベース配列に相補的 である配列を含有するさらに別のPNAオリゴマーと接触させて、三重らせん化 合物を形成すること、この際、前記さらに別のPNAオリゴマーは、前記選択さ れたヌクレオベース配列の前記チミン残基に相補的な1つ又はそれ以上の位置に 、式: [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] の残基を有する;及び d)前記三重らせん化合物を検出すること を含んでなる方法。 57.二本鎖ポリヌクレオチドの配列特異的認識方法であって、前記ポリヌク レオチドを請求項1の化合物と接触させることを含む方法。 58.二本鎖ポリヌクレオチドの配列特異的認識方法であって、前記ポリヌク レオチドを、前記ポリヌクレオチドと結合して三重鎖構造を形成するオリゴマー 化合物と接触させることを含み、前記オリゴマー化合物が、式:[式中: Lは、アデノシン−チミジンヌクレオベース対の認識部分であり; Aは、単結合、メチレン基又は以下の式: (式中: Xは、O、S、Se、NR3、CH2又はC(CH32であり; Yは、単結合、O、S又はNR4であり; p、q、r及びsは、それぞれ独立して0又は1〜5の整数であり; R1及びR2は、水素;ヒドロキシ又はアルコキシ又はアルキルチオ基で置換 されてもよい(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ;アルキルチオ; アミノ及びハロゲンから成る群からそれぞれ独立して選択され;そして R3及びR4は、水素;(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ又はアルコキシ又 はアルキルチオ基で置換された(C1−C4)アルキル;ヒドロキシ;アルコキシ; アルキルチオ及びアミノから成る群からそれぞれ独立して選択される。)の基で あり; Bは、N又はR3−N+であって、R3は上記の定義通りであり; Eは、CR67、CHR6CHR7又はCR67CH2であって、R6は水素であ りR7は天然に存在するαアミノ酸の側鎖から成る群から選択されるか又はR6及 びR7は、水素、(C2−C6)アルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリー ル、ヒドロキシ、(C1−C6)アルコキシ、(C1−C6)アルキルチオ、NR3 4及びSR5から成る群から独立して選択され、R3及びR4は上記の定義通りで あって、R5は、水素;(C1−C6)アルキル;ヒドロキシ、アルコキシ又はア ルキルチオ置換(C1−C6)アルキルであるか、又はR6及びR7は、一緒に脂環 系又はヘテロ環系をとり; Dは、CR67、CH2CR67又はCHR6CHR7であって、R6及びR7は 上記の定義通りであり;そして Gは、いずれの方向でもよい、−NR3CO−、−NR3CS−、−NR3SO −又は−NR3SO2−であって、R3は上記の定義通りである。] を有するモノマー単位を含む方法。 59.モノマー単位が、式: [式中: R8は、H、COCH3又はアミノ保護基であり; R9は、水素又は天然に存在するアミノ酸の側鎖であり; R10は、O、NH、O−アルキレン又はリジン残基であり; Wは−(CH2m−であって、mは0〜約6であるか、又は (式中、bは0〜4の整数である。)であり; kは、0〜約5であり; nは、0又は1であり; Lは、式: (Qは、CH又はNであり; R17は、H又はC1−C8アルキルであり; R11及びR12は、それぞれ独立して、H、C1−C8アルキル又はハロゲンで あるか; 又はR11及びR12は、それらが結合している炭素原子と一緒にフェニル基を 形成する。)を有し;そして Tは、式: (j及びzは、それぞれ独立して0〜約5であって、jとzの和は1〜7であ り; Mは、C(=O)、S(O)2、フェニル又はP(O)2であり; Vは、NH、S又はCH2であり;そして a、h及びgは、それぞれ独立して0又は1である。)を有する。] を有する、請求項58に記載の方法。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282575B2 (en) * 2000-12-26 2007-10-16 Credia Japan Co., Ltd. Functional peptide nucleic acid monomer and process for producing the same
MXPA05005192A (es) 2002-11-15 2005-09-08 Idenix Cayman Ltd Nucleosidos ramificados en la posicion 2' y mutacion de flaviviridae.
US8658608B2 (en) * 2005-11-23 2014-02-25 Yale University Modified triple-helix forming oligonucleotides for targeted mutagenesis
WO2007137430A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 The University Of Western Ontario Preparation of supramolecular polymers containing sequence-selective hydrogen bonding subunits in their backbone which form double helices
US20100172882A1 (en) * 2007-01-11 2010-07-08 Glazer Peter M Compositions and methods for targeted inactivation of hiv cell surface receptors
US20100284959A1 (en) * 2008-01-23 2010-11-11 Gene Arrest Ltd. Sequence specific double-stranded dna/rna binding compounds and uses thereof
KR20090098710A (ko) * 2008-03-14 2009-09-17 주식회사 씨티아이바이오 세포투과성과 핵산 결합력이 좋은 펩타이드 핵산 유도체
JP2013075830A (ja) * 2010-02-03 2013-04-25 Taisho Pharmaceutical Co Ltd キノリン誘導体
US8673998B2 (en) 2010-09-22 2014-03-18 Bridgestone Corporation Polymer compositions with improved cold flow
JP2019508037A (ja) 2016-02-16 2019-03-28 イェール ユニバーシティーYale Universit 標的化遺伝子編集を増強するための組成物およびその使用方法
EP3497114A4 (en) * 2016-08-08 2020-04-29 Olipass Corporation ANTISENSE OLIGONUCLEOTIDES OF THE ANDROGEN RECEPTOR
EP3512870B1 (en) * 2016-09-16 2022-08-03 Olipass Corporation Scn9a antisense oligonucleotides
CA3046904A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Olipass Corporation Exon skipping by peptide nucleic acid derivatives
KR102483119B1 (ko) * 2017-01-06 2023-01-02 올리패스 주식회사 Snap25 안티센스 올리고뉴클레오타이드
WO2018138585A1 (en) * 2017-01-24 2018-08-02 Olipass Corporation Scn9a antisense pain killer
WO2019022434A1 (en) * 2017-07-24 2019-01-31 Olipass Corporation ANTISENSE OLIGONUCLEOTIDES OF TYROSINASE
TWI832851B (zh) * 2018-05-18 2024-02-21 韓商奧利通公司 基質金屬蛋白酶-1之反義寡核苷酸
KR102304280B1 (ko) 2018-08-14 2021-09-23 올리패스 주식회사 아세틸코에이카복실라제2 안티센스 올리고뉴클레오티드
KR20210010362A (ko) * 2019-07-18 2021-01-27 주식회사 올리패스코스메슈티컬즈 멜라노필린 안티센스 올리고뉴클레오티드

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3687808A (en) 1969-08-14 1972-08-29 Univ Leland Stanford Junior Synthetic polynucleotides
US5641625A (en) 1992-05-22 1997-06-24 Isis Pharmaceuticals, Inc. Cleaving double-stranded DNA with peptide nucleic acids
US5719262A (en) 1993-11-22 1998-02-17 Buchardt, Deceased; Ole Peptide nucleic acids having amino acid side chains
US5539082A (en) 1993-04-26 1996-07-23 Nielsen; Peter E. Peptide nucleic acids
US6451968B1 (en) 1991-05-24 2002-09-17 Isis Pharmaceuticals, Inc. Peptide nucleic acids
DK51092D0 (da) 1991-05-24 1992-04-15 Ole Buchardt Oligonucleotid-analoge betegnet pna, monomere synthoner og fremgangsmaade til fremstilling deraf samt anvendelser deraf
MX9207334A (es) 1991-12-18 1993-08-01 Glaxo Inc Acidos nucleicos peptidicos y formulacion farma- ceutica que los contiene
GB9211979D0 (en) 1992-06-05 1992-07-15 Buchard Ole Uses of nucleic acid analogues
US7825215B1 (en) 1993-04-26 2010-11-02 Peter E. Nielsen Substituted nucleic acid mimics
GB9311386D0 (en) 1993-06-02 1993-07-21 Pna Diagnostics As Nucleic acid analogue assay procedures
US5502177A (en) 1993-09-17 1996-03-26 Gilead Sciences, Inc. Pyrimidine derivatives for labeled binding partners
GB2284209A (en) 1993-11-25 1995-05-31 Ole Buchardt Nucleic acid analogue-induced transcription of RNA from a double-stranded DNA template
GB2284208A (en) 1993-11-25 1995-05-31 Pna Diagnostics As Nucleic acid analogues with a chelating functionality for metal ions
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US5539083A (en) 1994-02-23 1996-07-23 Isis Pharmaceuticals, Inc. Peptide nucleic acid combinatorial libraries and improved methods of synthesis
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