JP2003504375A - 光反応性オリゴマー複合体の固相合成のための安定なキノン及び光反応性ケトンホスホルアミドエステル試薬の合成 - Google Patents
光反応性オリゴマー複合体の固相合成のための安定なキノン及び光反応性ケトンホスホルアミドエステル試薬の合成Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H21/00—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/22—Amides of acids of phosphorus
- C07F9/24—Esteramides
- C07F9/2404—Esteramides the ester moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
- C07F9/2408—Esteramides the ester moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic of hydroxyalkyl compounds
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、光反応性部位において集結するオリゴマーの固相合成を自動化するように設計された、安定なキノン−及び光反応性ケトンホスホルアミドエステル試薬の分野に関する。
【解決手段】 本発明は、合成オリゴマーを炭素含有重合体へ共有結合によりカップリングすることを試みる二つの方法を提供する。第一の方法では、エチレングリコールリンカーを介して電子親和性反応基に結合した、アントラキノン又はベンゾフェノン分子から成る光プローブを、UV光に短時間曝露させて重合体表面にカップリングさせ、この重合体に結合した電子親和性基と親核性アミノアルキルON類を反応させて、これらのオリゴマーを固定化した。第二の方法は、アントラキノンオリゴマー又はベンゾフェノンオリゴマーの自動化された固相合成を含み、アントラキノンオリゴマー類又はベンゾフェノンオリゴマー類を含む水溶液を弱いUV光で照射することにより、アントラキノンオリゴマー類及びベンゾフェノンオリゴマー類が、アントラキノン部位又はベンゾフェノン部位とこの溶液が塗布された表面との間の共有結合を介して、重合体表面に結合した。
Description
【0001】
本発明は、光反応性部位において終結するオリゴマーの固相合成を自動化する
ように設計された、安定なキノン−及び光反応性ケトンホスホルアミドエステル
試薬の分野に関する。
ように設計された、安定なキノン−及び光反応性ケトンホスホルアミドエステル
試薬の分野に関する。
【0002】
オリゴヌクレオチド類(ON類)に対するレポーター基の付着、又は、その他
の複合体化は、得られる官能化ON類が、診断薬又は治療薬として大きなポテン
シャルを示すため、多くの研究の対象となってきた(S.L.Beaucage
、「Comprehensive Natural Products Che
mistry」、 Vol.7, 編集E.T.Kool、編集主幹D.Bar
ton及びK.Nakanishi、Pergamon、1999、153−2
50)。例えば、アントラキノンに結合したON類(アントラキノン−ON類)
及びそれらの誘導体は、二重鎖構造の位置特異的な修飾、開裂及び架橋の研究目
的と同様、インターカレーションを介して相補的ON類に対する親和性を増すこ
とを目的に調製されてきた(K.Moriら、FEBS lett.、1989
、249、213−218;S.M.Gasper及びG.B.Schuste
r、J.Am.Chem.Soc.、1997、119、12762−1277
1;L.G.Puskasら、Nucleosides Nucleotide
s、1995、14、967;H.Kang及びS.E.Rokita;Nuc
leic acids Res.、1996、24、3896−3902)。ア
ントラキノンオリゴマーのもう一つの興味ある応用は、重合体表面へのオリゴマ
ーの、共有結合による固定化である。プラスチックの精密濾過板、マイクロチッ
プ及びマイクロ粒子のような種々の表面へのオリゴマーの固定化(Jacobs
en,M.H.及びKoch,T. WO96/31557号、1996)が種
々の手段によって達成されており、そして、診断アッセイと疾病スクリーニング
アッセイの分野において急速に広がっている技術の基礎を成している(F.N.
Rehmanら、Nucleic acids Res.、1999、27、6
49−655;P.W.Stevensら、Nucleic acids Re
s.、1999、27、1719−1727;G.Ramsay、Naturo
Biotechnology、1998、16、40−44)。
の複合体化は、得られる官能化ON類が、診断薬又は治療薬として大きなポテン
シャルを示すため、多くの研究の対象となってきた(S.L.Beaucage
、「Comprehensive Natural Products Che
mistry」、 Vol.7, 編集E.T.Kool、編集主幹D.Bar
ton及びK.Nakanishi、Pergamon、1999、153−2
50)。例えば、アントラキノンに結合したON類(アントラキノン−ON類)
及びそれらの誘導体は、二重鎖構造の位置特異的な修飾、開裂及び架橋の研究目
的と同様、インターカレーションを介して相補的ON類に対する親和性を増すこ
とを目的に調製されてきた(K.Moriら、FEBS lett.、1989
、249、213−218;S.M.Gasper及びG.B.Schuste
r、J.Am.Chem.Soc.、1997、119、12762−1277
1;L.G.Puskasら、Nucleosides Nucleotide
s、1995、14、967;H.Kang及びS.E.Rokita;Nuc
leic acids Res.、1996、24、3896−3902)。ア
ントラキノンオリゴマーのもう一つの興味ある応用は、重合体表面へのオリゴマ
ーの、共有結合による固定化である。プラスチックの精密濾過板、マイクロチッ
プ及びマイクロ粒子のような種々の表面へのオリゴマーの固定化(Jacobs
en,M.H.及びKoch,T. WO96/31557号、1996)が種
々の手段によって達成されており、そして、診断アッセイと疾病スクリーニング
アッセイの分野において急速に広がっている技術の基礎を成している(F.N.
Rehmanら、Nucleic acids Res.、1999、27、6
49−655;P.W.Stevensら、Nucleic acids Re
s.、1999、27、1719−1727;G.Ramsay、Naturo
Biotechnology、1998、16、40−44)。
【0003】
化学的手段によって、アントラキノンをオリゴマーに共有結合によって付着さ
せる二つの方法が、これまでに開発されている。第一の方法は、活性化されたア
ントラキノン誘導体と、事前に合成した遊離の第一アミン基のような反応基を含
有するオリゴマーのカップリングを含む。この方法はKangとRokitaに
よって示され、DNAの位置特異的及び光誘起的アルキル化を研究するために、
5’−末端アントラキノンオリゴデオキシヌクレオチド類(ODN類)を合成し
た(Nucleic acids Res.1996、24、3896−390
2)。2−(3−プロピオン酸)−1,4−ジメチルアントラキノンのN−ヒド
ロキシコハク酸イミドエステルと、標準的な自動化された固相合成によって得ら
れた、5’−アミノヘキサメチレンが結合したODNとのカップリングによって
、ジメチルアントラキノン−ODN複合体が合成された。また、アントラキノン
−ON類も、「アミノリンカー」で修飾された核酸塩基又は炭水化物部位を含有
するON類と、活性化されたアントラキノン誘導体の反応によって調製されてい
る(Telserら、J.Am.Chem.Soc.1989、111、722
6−7232;Akiraら、Bioconjugate Chem.、199
3、4、499−508)。
せる二つの方法が、これまでに開発されている。第一の方法は、活性化されたア
ントラキノン誘導体と、事前に合成した遊離の第一アミン基のような反応基を含
有するオリゴマーのカップリングを含む。この方法はKangとRokitaに
よって示され、DNAの位置特異的及び光誘起的アルキル化を研究するために、
5’−末端アントラキノンオリゴデオキシヌクレオチド類(ODN類)を合成し
た(Nucleic acids Res.1996、24、3896−390
2)。2−(3−プロピオン酸)−1,4−ジメチルアントラキノンのN−ヒド
ロキシコハク酸イミドエステルと、標準的な自動化された固相合成によって得ら
れた、5’−アミノヘキサメチレンが結合したODNとのカップリングによって
、ジメチルアントラキノン−ODN複合体が合成された。また、アントラキノン
−ON類も、「アミノリンカー」で修飾された核酸塩基又は炭水化物部位を含有
するON類と、活性化されたアントラキノン誘導体の反応によって調製されてい
る(Telserら、J.Am.Chem.Soc.1989、111、722
6−7232;Akiraら、Bioconjugate Chem.、199
3、4、499−508)。
【0004】
他の方法は、アントラキノンを、自動化された固相合成に使用し得るシントン
に変換する、例えば、アントラキノンをホスホルアミドエステル試薬へカップリ
ングすることを含む。アントラキノン−オリゴマーの全合成は自動化された合成
装置上で実行できるため、構成ブロックの入手のし易さによっては、この直接導
入が最も効率的な方法であるかどうか、議論の余地がある。
に変換する、例えば、アントラキノンをホスホルアミドエステル試薬へカップリ
ングすることを含む。アントラキノン−オリゴマーの全合成は自動化された合成
装置上で実行できるため、構成ブロックの入手のし易さによっては、この直接導
入が最も効率的な方法であるかどうか、議論の余地がある。
【0005】
直接導入を介したON類へのアントラキノン誘導体の付着は、5’−O−DM
T(4,4’−ジメトキシトリチル)、3’−O−ホスホルアミドエステルヌク
レオシド試薬の2’−O位置にアントラキノン基を結合させることによって、試
みられた。K.Yamanaら(Bioconjugate Chem.、19
96、7、715−720)は、アントラキノン−ON類の自動化された固相合
成に使用される5’−O−ジメトキシトリチル−2’−O−(2−アントラキノ
ニルメチル)ウリジン−3’−O−シアノエチル)−N,N−ジイソプロピルホ
スホルアミドエステルの合成を報告した。
T(4,4’−ジメトキシトリチル)、3’−O−ホスホルアミドエステルヌク
レオシド試薬の2’−O位置にアントラキノン基を結合させることによって、試
みられた。K.Yamanaら(Bioconjugate Chem.、19
96、7、715−720)は、アントラキノン−ON類の自動化された固相合
成に使用される5’−O−ジメトキシトリチル−2’−O−(2−アントラキノ
ニルメチル)ウリジン−3’−O−シアノエチル)−N,N−ジイソプロピルホ
スホルアミドエステルの合成を報告した。
【0006】
De Mesmaekerら(Bioorganic Medicinal
Chem.1997、7、1869−1874)は、3’−5’アミド結合を含
有するヌクレオシドの二量体類の合成を述べており、この場合、窒素原子は、ポ
リメチレンリンカーを介してアントラキノン分子に結合される。この二量体の5
’−O位置のDMT−保護及び3’−O位置のホスフィチル化により、アントラ
キノン−ON類の自動化された固相合成に好適な試薬が得られた。
Chem.1997、7、1869−1874)は、3’−5’アミド結合を含
有するヌクレオシドの二量体類の合成を述べており、この場合、窒素原子は、ポ
リメチレンリンカーを介してアントラキノン分子に結合される。この二量体の5
’−O位置のDMT−保護及び3’−O位置のホスフィチル化により、アントラ
キノン−ON類の自動化された固相合成に好適な試薬が得られた。
【0007】
アントラキノン部位を有する非塩基性の擬似ヌクレオシドが、K.−Y.Li
n及びM.Matteucciによって調製された(Nucleic acid
s Res.、1991、19、3111−3114及び米国特許第5,214
,136号)。2−クロロアントラキノン及びジエタノールアミンから出発して
、アントラキノンジオール誘導体を得、それをDMTのH−リン酸エステル試薬
に変換し、引き続いて、複数回、ODN類に組み込んだ。
n及びM.Matteucciによって調製された(Nucleic acid
s Res.、1991、19、3111−3114及び米国特許第5,214
,136号)。2−クロロアントラキノン及びジエタノールアミンから出発して
、アントラキノンジオール誘導体を得、それをDMTのH−リン酸エステル試薬
に変換し、引き続いて、複数回、ODN類に組み込んだ。
【0008】
上記の試薬は、オリゴマーの種々の位置にアントラキノン官能基を導入するこ
とを可能にする。
とを可能にする。
【0009】
ヌクレオシド由来のものではなく、自動化された固相合成を用いて、オリゴマ
ーの5’−末端位置にアントラキノンを導入するためのみに開発された、ホスホ
ルアミドエステル試薬の2、3の例が報告されている。
ーの5’−末端位置にアントラキノンを導入するためのみに開発された、ホスホ
ルアミドエステル試薬の2、3の例が報告されている。
【0010】
K.Moriら(FEBS Lett.、1989、249、213−218
)は、抗−HIV活性の5’−結合アントラキノン−ODN類の合成について述
べており、この場合、アントラキノン誘導体が、エチルピペラジニル又はヘキサ
メチレンリンカーを介してオリゴデオキシヌクレオチド(ODN)に結合される
。この5’−結合アントラキノン−ODN類は、新しく調製されたアントラキノ
ン−エチルピペラジニルホスホルアミドエステル(収率65%で得られた)、又
は、アントラキノンヘキサメチレン結合ホスホルアミドエステルを、標準的な自
動化された固相合成を用いて、ODN配列の5’−末端へカップリングすること
によって得られた。
)は、抗−HIV活性の5’−結合アントラキノン−ODN類の合成について述
べており、この場合、アントラキノン誘導体が、エチルピペラジニル又はヘキサ
メチレンリンカーを介してオリゴデオキシヌクレオチド(ODN)に結合される
。この5’−結合アントラキノン−ODN類は、新しく調製されたアントラキノ
ン−エチルピペラジニルホスホルアミドエステル(収率65%で得られた)、又
は、アントラキノンヘキサメチレン結合ホスホルアミドエステルを、標準的な自
動化された固相合成を用いて、ODN配列の5’−末端へカップリングすること
によって得られた。
【0011】
また、このアントラキノン−エチルピペラジニル−ホスホルアミドエステル試
薬のことが、WO90/12802号にも述べられている。このアントラキノン
ホスホルアミドエステルは、K.Moriらによって記載されたものと同じ手順
を用いて合成された。すなわち、1−クロロアントラキノン及び1−(2−ヒド
ロキシエチル)ピペラジンを反応させて、1−(1−(2−ヒドロキシエチル)
ピペラジニル)アントラキノンを得、それを、N,N−ジイソプロピルエチルア
ミンの存在下で、N,N−ジイソプロピルホスホルアミドクロリドによってホス
フィチル化して、アントラキノン−エチルピペラジニルホスホルアミドエステル
を得た。このアントラキノンホスホルアミドエステルを、それ以上精製せずに、
哺乳動物の遺伝子発現又はウイルス活性の減衰や破壊に使用される、5’−結合
アントラキノン−ODN類の自動化された固相合成に使用した。
薬のことが、WO90/12802号にも述べられている。このアントラキノン
ホスホルアミドエステルは、K.Moriらによって記載されたものと同じ手順
を用いて合成された。すなわち、1−クロロアントラキノン及び1−(2−ヒド
ロキシエチル)ピペラジンを反応させて、1−(1−(2−ヒドロキシエチル)
ピペラジニル)アントラキノンを得、それを、N,N−ジイソプロピルエチルア
ミンの存在下で、N,N−ジイソプロピルホスホルアミドクロリドによってホス
フィチル化して、アントラキノン−エチルピペラジニルホスホルアミドエステル
を得た。このアントラキノンホスホルアミドエステルを、それ以上精製せずに、
哺乳動物の遺伝子発現又はウイルス活性の減衰や破壊に使用される、5’−結合
アントラキノン−ODN類の自動化された固相合成に使用した。
【0012】
S.M.Gasper及びG.B.Schuster(J.Am.Chem.
Soc.、1997、119、12762−12771)は、酸化損傷が二本鎖
DNA中を拡散し得るという事実を確立する目的で、5’−結合アントラキノン
−ODN類の合成を記載している。この目的のために、二つのアントラキノンホ
スホルアミドエステル、すなわち、N−エチル−及びN−ペンチル−2−アント
ラキノンカルボキシアミド−ホスホルアミドエステルを合成した。この二つのホ
スホルアミドエステルをアントラキノン−2−カルボニルクロリドから合成し、
それを2−アミノ−1−エタノール又は5−アミノ−ペンタノールと反応させて
、それぞれN−(2−ヒドロキシエチル)−及びN−(5−ヒドロキシペンチル
)−2−アントラキノンカルボキシアミドを得た。これらのカルボキシアミドと
N,N−ジイソプロピルメチルホスホルアミドクロリドとの反応により、カラム
クロマトグラフィーの後で、濃い暗赤色油状物として、対応するホスホルアミド
エステルが得られた。固相合成における最終段階として、これらのアントラキノ
ンホスホルアミドエステルを、ODN類の5’−OH末端へカップリングするこ
とによりアントラキノン−ODN複合体が得られた。
Soc.、1997、119、12762−12771)は、酸化損傷が二本鎖
DNA中を拡散し得るという事実を確立する目的で、5’−結合アントラキノン
−ODN類の合成を記載している。この目的のために、二つのアントラキノンホ
スホルアミドエステル、すなわち、N−エチル−及びN−ペンチル−2−アント
ラキノンカルボキシアミド−ホスホルアミドエステルを合成した。この二つのホ
スホルアミドエステルをアントラキノン−2−カルボニルクロリドから合成し、
それを2−アミノ−1−エタノール又は5−アミノ−ペンタノールと反応させて
、それぞれN−(2−ヒドロキシエチル)−及びN−(5−ヒドロキシペンチル
)−2−アントラキノンカルボキシアミドを得た。これらのカルボキシアミドと
N,N−ジイソプロピルメチルホスホルアミドクロリドとの反応により、カラム
クロマトグラフィーの後で、濃い暗赤色油状物として、対応するホスホルアミド
エステルが得られた。固相合成における最終段階として、これらのアントラキノ
ンホスホルアミドエステルを、ODN類の5’−OH末端へカップリングするこ
とによりアントラキノン−ODN複合体が得られた。
【0013】
自動化された固相合成を用いたアントラキノン−オリゴマー複合体の大規模合
成には、容易に入手できて比較的安定な、アントラキノンシントンが必要である
。安定なアントラキノンホスホルアミドエステル試薬を合成する最初の試みで、
上記のタイプの試薬が不安定であることが分かった。
成には、容易に入手できて比較的安定な、アントラキノンシントンが必要である
。安定なアントラキノンホスホルアミドエステル試薬を合成する最初の試みで、
上記のタイプの試薬が不安定であることが分かった。
【0014】
N,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルアミドエステル及びテトラ
ゾールを用いた、N−(6−ヒドロキシヘキシル)−2−アントラキノンカルボ
キシアミドのアントラキノンホスホルアミドエステル誘導体の合成が、実施例1
に記載されている。このホスホルアミドシアノエチルの単離を試みたが分解した
。この反応混合物を濾過した後の粗生成物を、一日以内に、直接、DNA合成装
置上で使用しても分解した。次いで、エチルジイソプロピルアミンの存在下(実
施例2を参照)又は実施例1に記載したものと同じ手順で、N−(2−ヒドロキ
シエチル)アントラキノンカルボキシアミドとN,N−ジイソプロピルホスホル
アミドクロリド2−シアノエチルの反応によって、このN−(2−ヒドロキシエ
チル)アントラキノンカルボキシアミドのホスホルアミドシアノエチル類似体を
調製することを試みたところ、フラッシュクロマトグラフィーの後で、明黄色泡
状体が最初に得られた。この物質を真空下で一晩乾燥したところ、暗褐色のシロ
ップ状となり、分解したことが分かった。上記アントラキノンホスホルアミドエ
ステル試薬の全てが、調製後直ちに使用しなければならないという事実は、アン
トラキノン−オリゴマー複合体の大規模な合成を行う上であまり好適ではない。
ゾールを用いた、N−(6−ヒドロキシヘキシル)−2−アントラキノンカルボ
キシアミドのアントラキノンホスホルアミドエステル誘導体の合成が、実施例1
に記載されている。このホスホルアミドシアノエチルの単離を試みたが分解した
。この反応混合物を濾過した後の粗生成物を、一日以内に、直接、DNA合成装
置上で使用しても分解した。次いで、エチルジイソプロピルアミンの存在下(実
施例2を参照)又は実施例1に記載したものと同じ手順で、N−(2−ヒドロキ
シエチル)アントラキノンカルボキシアミドとN,N−ジイソプロピルホスホル
アミドクロリド2−シアノエチルの反応によって、このN−(2−ヒドロキシエ
チル)アントラキノンカルボキシアミドのホスホルアミドシアノエチル類似体を
調製することを試みたところ、フラッシュクロマトグラフィーの後で、明黄色泡
状体が最初に得られた。この物質を真空下で一晩乾燥したところ、暗褐色のシロ
ップ状となり、分解したことが分かった。上記アントラキノンホスホルアミドエ
ステル試薬の全てが、調製後直ちに使用しなければならないという事実は、アン
トラキノン−オリゴマー複合体の大規模な合成を行う上であまり好適ではない。
【0015】
本発明は、オリゴマーの自動化された固相合成用に設計された、一般式I:
【0016】
【化7】
【0017】
(式中、Y及びY’は、各々独立に、所望により置換されたC1−6アルキルか
ら選ばれるか、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−
複素環を形成し; Wは酸素及び硫黄から選ばれ; Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及び所望により置換されたベン
ジルから選ばれ; RNは、水素、C1−4アルキル、所望により置換されたベンジル、所望によ
り置換されたキノン及びヌクレオシドから選ばれ;そして、 Qは、所望により置換されたベンゾフェノンのような、所望により置換された
キノン及び所望により置換された光反応性ケトンから選ばれる。) で表される、安定なホスホルアミドエステル試薬に関する。
ら選ばれるか、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−
複素環を形成し; Wは酸素及び硫黄から選ばれ; Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及び所望により置換されたベン
ジルから選ばれ; RNは、水素、C1−4アルキル、所望により置換されたベンジル、所望によ
り置換されたキノン及びヌクレオシドから選ばれ;そして、 Qは、所望により置換されたベンゾフェノンのような、所望により置換された
キノン及び所望により置換された光反応性ケトンから選ばれる。) で表される、安定なホスホルアミドエステル試薬に関する。
【0018】
また、本発明は、以下のフラグメント:
【0019】
【化8】
【0020】
(式中、Q及びRNは、上記式(I)に定義された通りであり;W及びW’は
、独立に酸素及び硫黄から選ばれ;そしてVは、所望により置換されたC1−6 アルキル、所望により置換されたベンジル、水素、Li+、K+、Na+及びN
H4 +から選ばれる。) を含むオリゴマーにも関する。
、独立に酸素及び硫黄から選ばれ;そしてVは、所望により置換されたC1−6 アルキル、所望により置換されたベンジル、水素、Li+、K+、Na+及びN
H4 +から選ばれる。) を含むオリゴマーにも関する。
【0021】
更に、本発明は、一般式II:
【0022】
【化9】
【0023】
(式中、Y及びY’は、各々独立に、所望により置換されたC1−6アルキル
から選ばれ、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−複
素環を形成し; Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及び所望により置換されたベン
ジルから選ばれ; Wは、酸素及び硫黄から選ばれ; Qは、所望により置換されたキノン及び所望により置換された光反応性ケトン
から選ばれ; nは1から10の整数であり;そして、 mは0又は1である。) で表される、安定なホスホルアミドエステル試薬にも関する。
から選ばれ、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−複
素環を形成し; Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及び所望により置換されたベン
ジルから選ばれ; Wは、酸素及び硫黄から選ばれ; Qは、所望により置換されたキノン及び所望により置換された光反応性ケトン
から選ばれ; nは1から10の整数であり;そして、 mは0又は1である。) で表される、安定なホスホルアミドエステル試薬にも関する。
【0024】
また、本発明は、以下のフラグメント:
【0025】
【化10】
【0026】
(式中、Q、n及びmは上記式(II)に定義された通りであり;
W及びW’は、独立に酸素及び硫黄から選ばれ;そして、
Vは、所望により置換されたC1−6アルキル、所望により置換されたベンジ
ル、水素、Li+、K+、Na+及びNH4 +から選ばれる。) を含むオリゴマーにも関する。
ル、水素、Li+、K+、Na+及びNH4 +から選ばれる。) を含むオリゴマーにも関する。
【0027】
本出願人は、合成オリゴマーを炭素含有重合体へ共有結合によりカップリング
することを試み、二つの方法で成功した。その第一の方法では、エチレングリコ
ールリンカーを介して電子親和性反応基に結合した、アン トラキノン又はベンゾフェノン分子から成る光プローブを、UV光に短時間曝露
させて重合体表面にカップリングさせた。次いで、この重合体に結合した電子親
和性基と親核性アミノアルキルON類を反応させて、これらのオリゴマーを固定
化した。
することを試み、二つの方法で成功した。その第一の方法では、エチレングリコ
ールリンカーを介して電子親和性反応基に結合した、アン トラキノン又はベンゾフェノン分子から成る光プローブを、UV光に短時間曝露
させて重合体表面にカップリングさせた。次いで、この重合体に結合した電子親
和性基と親核性アミノアルキルON類を反応させて、これらのオリゴマーを固定
化した。
【0028】
第二の方法は、アントラキノンオリゴマー又はベンゾフェノンオリゴマーの自
動化された固相合成を含むものであった。アントラキノンオリゴマー類又はベン
ゾフェノンオリゴマー類を含む水溶液を弱いUV光で照射することにより、アン
トラキノンオリゴマー類及びベンゾフェノンオリゴマー類が、アントラキノン部
位又はベンゾフェノン部位とこの溶液が塗布された表面との間の共有結合を介し
て、重合体表面に結合した。
動化された固相合成を含むものであった。アントラキノンオリゴマー類又はベン
ゾフェノンオリゴマー類を含む水溶液を弱いUV光で照射することにより、アン
トラキノンオリゴマー類及びベンゾフェノンオリゴマー類が、アントラキノン部
位又はベンゾフェノン部位とこの溶液が塗布された表面との間の共有結合を介し
て、重合体表面に結合した。
【0029】
本発明は、上記の欠点を有しない、驚くほど安定な、キノン−及び光反応性ケ
トンホスホルアミドエステル試薬の合成についてのものである。これらの新規な
試薬は、市販品として入手できる出発物質から簡便に合成される。前記の5’−
末端アントラキノンで標識化したホスホルアミドエステルとは逆に、本発明に従
ったホスホルアミドエステル試薬は、安定な油状物として単離され、反応性を失
うことなく−20℃で数カ月も貯蔵でき、そして、標準的な自動化された固相合
成を用いてオリゴマー中に組み込まれ得る。同様に、本発明に従ったベンゾフェ
ノンホスホルアミドエステルは、安定な固体物質として単離され、反応性を失う
ことなく−20℃で数カ月も貯蔵でき、そして、標準的な自動化された固相合成
を用いて、オリゴマー中に組み込まれ得る。
トンホスホルアミドエステル試薬の合成についてのものである。これらの新規な
試薬は、市販品として入手できる出発物質から簡便に合成される。前記の5’−
末端アントラキノンで標識化したホスホルアミドエステルとは逆に、本発明に従
ったホスホルアミドエステル試薬は、安定な油状物として単離され、反応性を失
うことなく−20℃で数カ月も貯蔵でき、そして、標準的な自動化された固相合
成を用いてオリゴマー中に組み込まれ得る。同様に、本発明に従ったベンゾフェ
ノンホスホルアミドエステルは、安定な固体物質として単離され、反応性を失う
ことなく−20℃で数カ月も貯蔵でき、そして、標準的な自動化された固相合成
を用いて、オリゴマー中に組み込まれ得る。
【0030】
上記のように、本発明は、例えば、一般式I:
【0031】
【化11】
【0032】
(式中、Y及びY’は、各々独立に、所望により置換されたC1−6アルキル
を表わしてよく、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N
−複素環を形成してよい。) で表される、安定なホスホルアミドエステル試薬に関する。
を表わしてよく、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N
−複素環を形成してよい。) で表される、安定なホスホルアミドエステル試薬に関する。
【0033】
可能なY及びY’の中で、Y及びY’が、それぞれエチル又はイソプロピルを
表すか、又は、Y及びY’が、共にピロリジノ、ピペリジノ又はモルホリノ基を
表す場合が特に興味深いといえ、そして、Y及びY’が、共にイソプロピルを表
す場合が特に興味深いといえる。
表すか、又は、Y及びY’が、共にピロリジノ、ピペリジノ又はモルホリノ基を
表す場合が特に興味深いといえ、そして、Y及びY’が、共にイソプロピルを表
す場合が特に興味深いといえる。
【0034】
置換基Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及びベンジルから選ばれ
る。所望により置換されたC1−6アルキルの例は、メチル、2−シアノエチル
、2−(4−ニトロフェニル)エチル、2−(2−ピリジル)エチル、2−(4
−ピリジル)エチル及び2−(C1−6−アルキルスルホニル)エチルであり、
そしてその中でも、2−シアノエチルが現在のところ最も好ましい。
る。所望により置換されたC1−6アルキルの例は、メチル、2−シアノエチル
、2−(4−ニトロフェニル)エチル、2−(2−ピリジル)エチル、2−(4
−ピリジル)エチル及び2−(C1−6−アルキルスルホニル)エチルであり、
そしてその中でも、2−シアノエチルが現在のところ最も好ましい。
【0035】
Wは酸素及び硫黄から選ばれ、この場合、酸素が最も好ましい。
【0036】
RNは、水素、及び、メチル、エチル及びイソプロピルのようなC1−4アル
キル、所望により置換されたベンジル、好適なリンカー、例えば、メチレンとポ
リメチレンを介して結合した、所望により置換されたキノン及びメチレンとポリ
メチレンリンカーを介して5’−Cで結合したヌクレオシドから選ばれ、好まし
くはRNは水素を表す。
キル、所望により置換されたベンジル、好適なリンカー、例えば、メチレンとポ
リメチレンを介して結合した、所望により置換されたキノン及びメチレンとポリ
メチレンリンカーを介して5’−Cで結合したヌクレオシドから選ばれ、好まし
くはRNは水素を表す。
【0037】
Qは、所望により置換されたキノン、及び、所望により置換された光反応性ケ
トンから選ばれるグループを表す。
トンから選ばれるグループを表す。
【0038】
「キノン」の用語は、−CH2−基が−C(=O)−によって置換されている
ジヒドロ芳香族系であると理解される。この意味では、「キノン」は、1〜5個
の縮合炭素環を含むジ−又はテトラヒドロ芳香族系から誘導されるキノンを包含
する。そのようなキノンを表す例は、1,4−ベンゾキノン、1,2−ベンゾキ
ノン、ナフトキノン、アントラキノン、フェナントレンキノン、アリザリン、ル
ビアジン、ルシジン、ダムナカンラル、ムンジスチン(munjistin)、
クリソファノール、フラングラーエモジン、アロエーエモジン、モリンドン及び
コパレオラチン(copareolatin)から誘導される。上記のように、
キノンは所望により置換されていてもよいが、現在、非置換キノン、特に、非置
換型のアントラセン及びフェナントレンキノンが、特別に好ましいと考えられて
いる。
ジヒドロ芳香族系であると理解される。この意味では、「キノン」は、1〜5個
の縮合炭素環を含むジ−又はテトラヒドロ芳香族系から誘導されるキノンを包含
する。そのようなキノンを表す例は、1,4−ベンゾキノン、1,2−ベンゾキ
ノン、ナフトキノン、アントラキノン、フェナントレンキノン、アリザリン、ル
ビアジン、ルシジン、ダムナカンラル、ムンジスチン(munjistin)、
クリソファノール、フラングラーエモジン、アロエーエモジン、モリンドン及び
コパレオラチン(copareolatin)から誘導される。上記のように、
キノンは所望により置換されていてもよいが、現在、非置換キノン、特に、非置
換型のアントラセン及びフェナントレンキノンが、特別に好ましいと考えられて
いる。
【0039】
特に興味を引く光活性ケトンの例は、アセトフェノン、ベンゾフェノン及びア
ントロン(anthorone)状複素環、つまり、10−位置の基が酸素、硫
黄又はNHで置換されたアントロンである。これらの光活性ケトンは、後述する
ように、所望により置換されてよい。特に興味ある光活性ケトンは、ベンゾフェ
ノンとアセトフェノンであり、その中で、非置換ベンゾフェノンが、現在、最も
好ましい。
ントロン(anthorone)状複素環、つまり、10−位置の基が酸素、硫
黄又はNHで置換されたアントロンである。これらの光活性ケトンは、後述する
ように、所望により置換されてよい。特に興味ある光活性ケトンは、ベンゾフェ
ノンとアセトフェノンであり、その中で、非置換ベンゾフェノンが、現在、最も
好ましい。
【0040】
本発明の好ましい態様において、ホスホルアミドエステルは、以下の構造:
【0041】
【化12】
【0042】
を有する。
【0043】
本発明の好ましい態様において、ホスホルアミドエステルは以下の構造:
【0044】
【化13】
【0045】
を有する。
【0046】
例えば、ON類又はODN類のようなオリゴマーにカップリングさせると、本
発明の試薬から新規な種類のオリゴマー類が得られる。このように、本発明は、
更に、以下のフラグメント:
発明の試薬から新規な種類のオリゴマー類が得られる。このように、本発明は、
更に、以下のフラグメント:
【0047】
【化14】
【0048】
(式中、Q及びRNは、上記の式(I)で定義された通りであり;
W及びW’は、独立に、酸素及び硫黄から選ばれ;
Vは、所望により置換されたC1−6アルキル、所望により置換されたベンジ
ル、水素、Li+、K+、Na+及びNH4+から選ばれ;そして、 「オリゴマー」は後述する定義の意味を有する。 好ましい態様において、Qはアントラキノンを表し、RNは水素を表し、W及
びW’は共に酸素を表し、そしてVは水素を表す。) を含むオリゴマーにも関する。
ル、水素、Li+、K+、Na+及びNH4+から選ばれ;そして、 「オリゴマー」は後述する定義の意味を有する。 好ましい態様において、Qはアントラキノンを表し、RNは水素を表し、W及
びW’は共に酸素を表し、そしてVは水素を表す。) を含むオリゴマーにも関する。
【0049】
また、本発明は、式II:
【0050】
【化15】
【0051】
(式中、Y及びY’は、各々独立に、所望により置換されたC1−6アルキル
を表してよく、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−
複素環を形成する。) で表される、ホスホルアミドエステル試薬にも関する。
を表してよく、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−
複素環を形成する。) で表される、ホスホルアミドエステル試薬にも関する。
【0052】
可能なY及びY’の中で、Y及びY’が各々エチル又はイソプロピルを表し、
又は、Y及びY’が、共にピロリジノ、ピペリジノ又はモルホリノ基を表す場合
が特に興味深いといえ、そして、Y及びY’が、共にイソプロピルを表す場合が
特に興味深いといえる。
又は、Y及びY’が、共にピロリジノ、ピペリジノ又はモルホリノ基を表す場合
が特に興味深いといえ、そして、Y及びY’が、共にイソプロピルを表す場合が
特に興味深いといえる。
【0053】
置換基Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及びベンジルからなる群
から選ばれる。所望により置換されたC1−6アルキルの例は、メチル、2−シ
アノエチル、2−(4−ニトロフェニル)エチル、2−(2−ピリジル)エチル
、2−(4−ピリジル)エチル及び2−(C1−6−アルキルスルホニル)エチ
ルであり、その中でも2−シアノエチルが、現在、最も好ましい。
から選ばれる。所望により置換されたC1−6アルキルの例は、メチル、2−シ
アノエチル、2−(4−ニトロフェニル)エチル、2−(2−ピリジル)エチル
、2−(4−ピリジル)エチル及び2−(C1−6−アルキルスルホニル)エチ
ルであり、その中でも2−シアノエチルが、現在、最も好ましい。
【0054】
Wは酸素及び硫黄から選ばれ、ここで、酸素が最も好ましい。
【0055】
Qは、所望により置換されたキノン及び所望により置換された光反応性ケトン
から選ばれるグループを表す。そのようなキノンを表す例は、フェナントレンキ
ノン、1,4−ベンゾキノン、1,2−ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラ
キノン、アリザリン、ルビアジン、ルシジン、ダムナカンラル、ムンジスチン(
munjistin)、クリソファノール、フラングラーエモジン、アロエーエ
モジン,モリンドン及びコパレオラチン(copareolatin)から誘導
される。上記のように、キノンは所望により置換されていてよいが、非置換キノ
ン、特に、非置換型のアントラセン及びフェナントレンキノンが、特別に好まし
いと現在考えられている。
から選ばれるグループを表す。そのようなキノンを表す例は、フェナントレンキ
ノン、1,4−ベンゾキノン、1,2−ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラ
キノン、アリザリン、ルビアジン、ルシジン、ダムナカンラル、ムンジスチン(
munjistin)、クリソファノール、フラングラーエモジン、アロエーエ
モジン,モリンドン及びコパレオラチン(copareolatin)から誘導
される。上記のように、キノンは所望により置換されていてよいが、非置換キノ
ン、特に、非置換型のアントラセン及びフェナントレンキノンが、特別に好まし
いと現在考えられている。
【0056】
特に興味を引く、所望により置換された光活性ケトンの例は、ベンゾフェノン
、アミノ−、ヒドロキシル−、ハロゲン−、アシル−、ニトロ−及びシアノベン
ゾフェノンであり、これらの中で、非置換ベンゾフェノンが、現在、最も好まし
い。
、アミノ−、ヒドロキシル−、ハロゲン−、アシル−、ニトロ−及びシアノベン
ゾフェノンであり、これらの中で、非置換ベンゾフェノンが、現在、最も好まし
い。
【0057】
nは、1から10の整数である。nが1、2、3又は4のような1から4の範
囲の整数である変数が、特に有用であると、現在、考えられている。
囲の整数である変数が、特に有用であると、現在、考えられている。
【0058】
mは、0又は1である。
【0059】
好ましい態様において、Y及びY’は共にイソプロピルであり、そして、Xは
2−シアノエチルを表す。
2−シアノエチルを表す。
【0060】
一般式IIのホスホルアミドエステル試薬をオリゴマーの末端にカップリング
させると、以下のフラグメント:
させると、以下のフラグメント:
【0061】
【化16】
【0062】
(式中、Q、n及びmは、式(II)で先に定義された通りであり;
W及びW’は、独立に酸素及び硫黄から選ばれ;そして、
Vは、所望により置換されたC1−6アルキル、所望により置換されたベンジ
ル、水素、Li+、K+、Na+及びNH4 +から選ばれ;そして、 「オリゴマー」は後記の意味を有する。 好ましい態様において、Qはアントラセン又はフェナントレンキノンを表し、
W及びW’は共に酸素を表し、Vは水素であり、nは1であり、そして、mは0
である。) を含有するオリゴマーが得られる。このように、本発明は、更に、このフラグメ
ントを含むオリゴマーにも関する。
ル、水素、Li+、K+、Na+及びNH4 +から選ばれ;そして、 「オリゴマー」は後記の意味を有する。 好ましい態様において、Qはアントラセン又はフェナントレンキノンを表し、
W及びW’は共に酸素を表し、Vは水素であり、nは1であり、そして、mは0
である。) を含有するオリゴマーが得られる。このように、本発明は、更に、このフラグメ
ントを含むオリゴマーにも関する。
【0063】
また、一般式I及びIIのホスホルアミドエステル試薬が、5’→3’から合
成されるオリゴマーの3’−OH末端にカップリングされ得ることも理解される
べきであろう。
成されるオリゴマーの3’−OH末端にカップリングされ得ることも理解される
べきであろう。
【0064】
ホスホルアミドエステル試薬の調製
好ましい態様において、アントラキノンホスホルアミドエステルは、以下の手
順によって合成された。
順によって合成された。
【0065】
アントラキノンホスホルアミドエステル3の合成は、図1に示されるように、
市販品として入手できるアントラキノン−2−カルボン酸(1)を出発物質とし
て、二つの工程で実施された。ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジ
メチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロリン酸エステル(BOP)の存在下
で、化合物1を3−アミノ−1−プロパノールとカップリングさせて、アミド2
を得た。次いで、N,N−ジイソプロピルホスホルアミドクロリド−2−シアノ
エチルを用いた2のホスフィチル化によって、水洗(aqueous work
up)後に、アントラキノンホスホルアミドエステル3を赤色油として得た。粗
生成物3を最少量の無水塩化メチレンに再溶解し、次いで、激しく撹拌した石油
エーテル中に0℃で沈殿させて、明黄色の粉体として3を得た。この生成物3を
真空下で一晩乾燥し、窒素中、−20℃で貯蔵した。
市販品として入手できるアントラキノン−2−カルボン酸(1)を出発物質とし
て、二つの工程で実施された。ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジ
メチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロリン酸エステル(BOP)の存在下
で、化合物1を3−アミノ−1−プロパノールとカップリングさせて、アミド2
を得た。次いで、N,N−ジイソプロピルホスホルアミドクロリド−2−シアノ
エチルを用いた2のホスフィチル化によって、水洗(aqueous work
up)後に、アントラキノンホスホルアミドエステル3を赤色油として得た。粗
生成物3を最少量の無水塩化メチレンに再溶解し、次いで、激しく撹拌した石油
エーテル中に0℃で沈殿させて、明黄色の粉体として3を得た。この生成物3を
真空下で一晩乾燥し、窒素中、−20℃で貯蔵した。
【0066】
アントラキノンホスホルアミドエステル5の合成は、図1に示されるように、
市販品として入手できる2−(ヒドロキシメチル)アントラキノン(4)を出発
物質とする一つのステップで実施された。3の調製と同じ手順を用いて、2−(
ヒドロキシメチル)ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミ
ノ)アントラキノン(4)のホスフィチル化により、対応するホスホルアミドエ
ステル5を黄色油として得、それを無水アセトニトリルと共蒸発させて、黄色固
体物質として5を得た。
市販品として入手できる2−(ヒドロキシメチル)アントラキノン(4)を出発
物質とする一つのステップで実施された。3の調製と同じ手順を用いて、2−(
ヒドロキシメチル)ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミ
ノ)アントラキノン(4)のホスフィチル化により、対応するホスホルアミドエ
ステル5を黄色油として得、それを無水アセトニトリルと共蒸発させて、黄色固
体物質として5を得た。
【0067】
これに代わる方法として、2−(ヒドロキシメチル)アントラキノン(4)を
N,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルアミド−2−シアノエチル及
びテトラゾールと反応させ、濾過及び水洗後、明黄色固体物質として、ホスホル
アミドエステル5を得た。
N,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルアミド−2−シアノエチル及
びテトラゾールと反応させ、濾過及び水洗後、明黄色固体物質として、ホスホル
アミドエステル5を得た。
【0068】
ホスホルアミドエステル3は、多くのアントラキノン−ODN複合体用の自動
化された固相合成に使用されている。ジーン・アッセンブラー・スペシャル(G
ene Assembler Special(登録商標))合成装置上での自
動化された固相合成における最終段階として、0.1M溶液を用いて5分間のカ
ップリング時間で、ホスホルアミドエステル3を、ODNの5’−末端に直接、
又は、5’−ヘキサエチルオキシグリコールスペーサー(Spacer(登録商
標))を介して、ODNにカップリングさせた。もう一つのチミジンヌクレオシ
ド(T)残基を試験的配列である5’−アントラキノン−T−3’へカップリン
グすることを試みたが、完全に失敗した(4,4’−ジメトキシトリチルの放出
が観察されなかった)ので、このカップリング効率は98%を越えると推定され
た。合成されたアントラキノンオリゴヌクレオチドのこの二つの一般タイプを、
図2に示す。
化された固相合成に使用されている。ジーン・アッセンブラー・スペシャル(G
ene Assembler Special(登録商標))合成装置上での自
動化された固相合成における最終段階として、0.1M溶液を用いて5分間のカ
ップリング時間で、ホスホルアミドエステル3を、ODNの5’−末端に直接、
又は、5’−ヘキサエチルオキシグリコールスペーサー(Spacer(登録商
標))を介して、ODNにカップリングさせた。もう一つのチミジンヌクレオシ
ド(T)残基を試験的配列である5’−アントラキノン−T−3’へカップリン
グすることを試みたが、完全に失敗した(4,4’−ジメトキシトリチルの放出
が観察されなかった)ので、このカップリング効率は98%を越えると推定され
た。合成されたアントラキノンオリゴヌクレオチドのこの二つの一般タイプを、
図2に示す。
【0069】
好ましい態様において、ベンゾフェノンホスホルアミドエステルのような、所
望により置換された光反応性ケトンホスホルアミドエステルが、以下の手順によ
って合成された。
望により置換された光反応性ケトンホスホルアミドエステルが、以下の手順によ
って合成された。
【0070】
アントラキノンホスホルアミドエステル8の合成は、市販品として入手できる
ベンゾイル安息香酸(6)を出発物質として、二つのステップで実施された。ベ
ンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキ
サフルオロリン酸エステル(BOP)の存在下で、化合物6を3−アミノ−1−
プロパノールとカップリングさせて、アミド7を得た。次いで、N,N−ジイソ
プロピルホスホルアミドクロリド2−シアノエチルを用いた7のホスフィチル化
によって、ベンゾフェノンホスホルアミドエステル8を、淡黄色油として得た。
更に精製することなくこの油を使用し、窒素中、−20℃で貯蔵した。
ベンゾイル安息香酸(6)を出発物質として、二つのステップで実施された。ベ
ンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキ
サフルオロリン酸エステル(BOP)の存在下で、化合物6を3−アミノ−1−
プロパノールとカップリングさせて、アミド7を得た。次いで、N,N−ジイソ
プロピルホスホルアミドクロリド2−シアノエチルを用いた7のホスフィチル化
によって、ベンゾフェノンホスホルアミドエステル8を、淡黄色油として得た。
更に精製することなくこの油を使用し、窒素中、−20℃で貯蔵した。
【0071】
図3に、ベンゾフェノンホスホルアミドエステル試薬の合成を示す。ベンゾフ
ェノン−オリゴヌクレオチド複合体の調製のためのその応用は、図2に概略が示
されたアントラキノンオリゴヌクレオチド複合体に対するのものと類似していた
。
ェノン−オリゴヌクレオチド複合体の調製のためのその応用は、図2に概略が示
されたアントラキノンオリゴヌクレオチド複合体に対するのものと類似していた
。
【0072】
ホスホルアミドエステル8は、多くのアントラキノン−ODN複合体のための
自動化された固相合成に使用されている。ジーン・アッセンブラー・スペシャル
(Gene Assembler Special(登録商標))合成装置上で
の自動化された固相合成における最終段階として、0.2M溶液を用いて、5分
間のカップリング時間で、ホスホルアミドエステル8をODNの5’−OH末端
に直接、又は、5’−ヘキサエチルオキシグリコールスペーサー(Spacer
(登録商標))を介して、ODNにカップリングさせてよい。
自動化された固相合成に使用されている。ジーン・アッセンブラー・スペシャル
(Gene Assembler Special(登録商標))合成装置上で
の自動化された固相合成における最終段階として、0.2M溶液を用いて、5分
間のカップリング時間で、ホスホルアミドエステル8をODNの5’−OH末端
に直接、又は、5’−ヘキサエチルオキシグリコールスペーサー(Spacer
(登録商標))を介して、ODNにカップリングさせてよい。
【0073】
5’−アントラキノン又は5’−ベンゾフェノンを持つDNAオリゴマーは、
照射によって固体支持体上に共有結合的に固定化でき、この固定化されたオリゴ
マーは、相補的DNAオリゴマーを効率的に捕捉する。
照射によって固体支持体上に共有結合的に固定化でき、この固定化されたオリゴ
マーは、相補的DNAオリゴマーを効率的に捕捉する。
【0074】
図7及び8に示されるように、AQオリゴマーとBPオリゴマーの両者共、明
らかに濃度依存型の信号を発する。非相補的配列を使用した場合は、何の信号も
検出できなかった。アントラキノンと、AQ及びBPオリゴマーのような、所望
により置換された光反応性ケトンオリゴマー類は、共に照射によって固体表面に
共有結合によって付着することができ、そして、このようにして付着したオリゴ
マー類は、それらの相補的ターゲットDNAオリゴマー類にハイブリッド化でき
ると結論できる。
らかに濃度依存型の信号を発する。非相補的配列を使用した場合は、何の信号も
検出できなかった。アントラキノンと、AQ及びBPオリゴマーのような、所望
により置換された光反応性ケトンオリゴマー類は、共に照射によって固体表面に
共有結合によって付着することができ、そして、このようにして付着したオリゴ
マー類は、それらの相補的ターゲットDNAオリゴマー類にハイブリッド化でき
ると結論できる。
【0075】
定義
本明細書において、「C1−6アルキル」は、メチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシルのような、
1から6個の炭素原子を有する、直鎖状、環状又は分岐状の炭化水素基を意味し
、好ましい「C1−6アルキル」の例は、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、tert−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシ
ルで、特に、エチルである。同様に、「C1−4アルキル」は、メチル、エチル
、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル及びtert−ブチルのような
、1から4個までの炭素原子を有する、直鎖状、環状又は分岐状の炭化水素基を
意味する。
ソプロピル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシルのような、
1から6個の炭素原子を有する、直鎖状、環状又は分岐状の炭化水素基を意味し
、好ましい「C1−6アルキル」の例は、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、tert−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシ
ルで、特に、エチルである。同様に、「C1−4アルキル」は、メチル、エチル
、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル及びtert−ブチルのような
、1から4個までの炭素原子を有する、直鎖状、環状又は分岐状の炭化水素基を
意味する。
【0076】
本明細書において、つまり、「アルキル」、「キノン」及び「光反応性ケトン
」の用語とも関連して、「所望により置換された」という用語は、問題の基が1
又は数回、好ましくは1〜4回、ヒドロキシル、アミノ、ハロゲン、アシル、ニ
トロ及びシアノ、C1−6−アルコキシ、C1−6−アルキル(キノン及び光反
応性ケトンの場合にのみ有効)、ホルミル、カルボキシル、C1−6−アルコキ
シカルボニル、C1−6−アルキルカルボニル、アリール、アリーロキシカルボ
ニル、アリールカルボニル、ヘテロアリール、 モノ−及びジ(C1−6−アル
キル)アミノ、カルバモイル、モノ−及びジ(C1−6−アルキル)アミノカル
バモイル、アミノ−C1−6−アルキルアミノカルボニル、モノ−及びジ(C1 −6 −アルキル)アミノ−C1−6−アルキル−アミノカルボニル、C1−6−
アルキルカルボニルアミノ、カルバミドから選ばれた基で置換されてもよく、こ
こで、C1−6−アルキル、アリール及びヘテロアリールは、1〜5回、好まし
くは1〜3回、ヒドロキシル、アシル、C1−4−アルキル、C1−4−アルコ
キシ、ニトロ、シアノ、アミノ又はハロゲンで置換されてよいことを意味する。
」の用語とも関連して、「所望により置換された」という用語は、問題の基が1
又は数回、好ましくは1〜4回、ヒドロキシル、アミノ、ハロゲン、アシル、ニ
トロ及びシアノ、C1−6−アルコキシ、C1−6−アルキル(キノン及び光反
応性ケトンの場合にのみ有効)、ホルミル、カルボキシル、C1−6−アルコキ
シカルボニル、C1−6−アルキルカルボニル、アリール、アリーロキシカルボ
ニル、アリールカルボニル、ヘテロアリール、 モノ−及びジ(C1−6−アル
キル)アミノ、カルバモイル、モノ−及びジ(C1−6−アルキル)アミノカル
バモイル、アミノ−C1−6−アルキルアミノカルボニル、モノ−及びジ(C1 −6 −アルキル)アミノ−C1−6−アルキル−アミノカルボニル、C1−6−
アルキルカルボニルアミノ、カルバミドから選ばれた基で置換されてもよく、こ
こで、C1−6−アルキル、アリール及びヘテロアリールは、1〜5回、好まし
くは1〜3回、ヒドロキシル、アシル、C1−4−アルキル、C1−4−アルコ
キシ、ニトロ、シアノ、アミノ又はハロゲンで置換されてよいことを意味する。
【0077】
「ハロゲン」には、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素が含まれる。
【0078】
本明細書において、「オリゴマー(類)」という用語は、オリゴヌクレオチド
類(ON類)、オリゴデオキシヌクレオチド類(ODN類)及びそれらの誘導体
を意味し、例えば、ロックドヌクレオシド類似体類(LNA類)のように炭水化
物部位において修飾されたON類/ODN類、チオリン酸エステル、アミドリン
酸エステル及びメチルホスホン酸エステルのような、結合しているリン酸ジエス
テルにおいて修飾されたON類/ODN類、複素環式塩基において修飾されたO
N類/ODN類、そしてペプチド核酸類(PNA類)のように「骨格」において
修飾されたON類/ODN類をいう。オリゴマーは、1〜1000単位、例えば
、1〜1000ヌクレオチド、好ましくは1〜200単位、より好ましくは5〜
30単位を形成することができ、各オリゴマーは、異なった種類の単位、例えば
ODN−LNA複合体を含んでもよい。「オリゴマー」という用語は、また、3
’−OH末端の5’→3’から合成されたオリゴマー類と同様に、5’−OH末
端の3’→5’から合成されたオリゴマー類を意味することも理解されるべきで
ある。
類(ON類)、オリゴデオキシヌクレオチド類(ODN類)及びそれらの誘導体
を意味し、例えば、ロックドヌクレオシド類似体類(LNA類)のように炭水化
物部位において修飾されたON類/ODN類、チオリン酸エステル、アミドリン
酸エステル及びメチルホスホン酸エステルのような、結合しているリン酸ジエス
テルにおいて修飾されたON類/ODN類、複素環式塩基において修飾されたO
N類/ODN類、そしてペプチド核酸類(PNA類)のように「骨格」において
修飾されたON類/ODN類をいう。オリゴマーは、1〜1000単位、例えば
、1〜1000ヌクレオチド、好ましくは1〜200単位、より好ましくは5〜
30単位を形成することができ、各オリゴマーは、異なった種類の単位、例えば
ODN−LNA複合体を含んでもよい。「オリゴマー」という用語は、また、3
’−OH末端の5’→3’から合成されたオリゴマー類と同様に、5’−OH末
端の3’→5’から合成されたオリゴマー類を意味することも理解されるべきで
ある。
【0079】
実施例1
N−(6−ヒドロキシヘキシル)−2−アントラキノンカルボアミド(193
mg、0.55mmol)を無水アセトニトリルを用いて一度蒸発させて乾燥さ
せ、そして窒素中で無水アセトニトリル(5ml)中に懸濁させた。この懸濁液
にN,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルアミド2−シアノエチル(
150mg、0.50mmol)とテトラゾール(0.43Mアセトニトリル溶
液1.0ml、0.43mmol)を添加した。この混合物を撹拌し、10℃で
1時間加熱し、室温で一晩撹拌し、そして、31P−NMRでこのリン試薬の全
てが反応したことを示す(123及び132ppmでの信号が消え、生成物の信
号は146.4ppmである)まで、40℃で更に(通常3〜4時間)加熱した
。この反応混合物(濃厚スラリー)を窒素中で濾過し(Bio−Rad Pol
y−Prepカラムを充填剤として使用)、そして、残留物を無水アセトニトリ
ルで洗浄して、濾液を約5mlとなるようにした。この溶液(ホスホルアミドエ
ステルにして約0.1M)を、その日の内にDNA合成装置上で直接使用した。
ホスホルアミドエステルは、室温下、溶液中でゆっくり分解し、そして、単離を
試みたが分解した。
mg、0.55mmol)を無水アセトニトリルを用いて一度蒸発させて乾燥さ
せ、そして窒素中で無水アセトニトリル(5ml)中に懸濁させた。この懸濁液
にN,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルアミド2−シアノエチル(
150mg、0.50mmol)とテトラゾール(0.43Mアセトニトリル溶
液1.0ml、0.43mmol)を添加した。この混合物を撹拌し、10℃で
1時間加熱し、室温で一晩撹拌し、そして、31P−NMRでこのリン試薬の全
てが反応したことを示す(123及び132ppmでの信号が消え、生成物の信
号は146.4ppmである)まで、40℃で更に(通常3〜4時間)加熱した
。この反応混合物(濃厚スラリー)を窒素中で濾過し(Bio−Rad Pol
y−Prepカラムを充填剤として使用)、そして、残留物を無水アセトニトリ
ルで洗浄して、濾液を約5mlとなるようにした。この溶液(ホスホルアミドエ
ステルにして約0.1M)を、その日の内にDNA合成装置上で直接使用した。
ホスホルアミドエステルは、室温下、溶液中でゆっくり分解し、そして、単離を
試みたが分解した。
【0080】
実施例2
無水CH2Cl2(5ml)中の、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−アン
トラキノンカルボアミド(500mg、1.69mmol)の窒素下での懸濁液
に、ジイソプロピルアミン(1.0ml、5.74mmol)を添加し、続いて
、N,N−ジイソプロピルホスホルアミドクロリド2−シアノエチル(0.38
ml、1.70mmol)を滴下しながら添加した。得られた明黄色溶液を室温
で30分間撹拌し、次いで、トリエチルアミン(1ml)を含有する酢酸エチル
(10ml)中に注いだ。この混合物をNaHCO3飽和水溶液(2×5ml)
と塩水(2×5ml)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、減圧下で蒸発させた
。残留物を、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチ
ル:石油エ−テル:トリエチルアミン=45:45:10)にかけ、640gの
黄色シロップを得たが、それは、高真空下で一晩乾燥させた後に、暗赤色ガムに
変わった。
トラキノンカルボアミド(500mg、1.69mmol)の窒素下での懸濁液
に、ジイソプロピルアミン(1.0ml、5.74mmol)を添加し、続いて
、N,N−ジイソプロピルホスホルアミドクロリド2−シアノエチル(0.38
ml、1.70mmol)を滴下しながら添加した。得られた明黄色溶液を室温
で30分間撹拌し、次いで、トリエチルアミン(1ml)を含有する酢酸エチル
(10ml)中に注いだ。この混合物をNaHCO3飽和水溶液(2×5ml)
と塩水(2×5ml)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、減圧下で蒸発させた
。残留物を、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチ
ル:石油エ−テル:トリエチルアミン=45:45:10)にかけ、640gの
黄色シロップを得たが、それは、高真空下で一晩乾燥させた後に、暗赤色ガムに
変わった。
【0081】
N−(2−ヒドロキシエチル)−2−アントラキノンカルボアミド(510m
g、1.73mmol)をN,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルア
ミド2−シアノエチル(0.55ml、1.73mmol)とテトラゾール(0
.45Mアセトニトリル溶液3.65ml、1.64mmol)で、無水CH2 Cl2(20ml)中、室温で120分間処理し、この反応混合物を濾過し、水
洗し、溶媒を蒸発させた後、黄色い泡状体を得たが、それは、高真空下で一晩乾
燥させた後に、分解して暗褐色シロップになった。
g、1.73mmol)をN,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルア
ミド2−シアノエチル(0.55ml、1.73mmol)とテトラゾール(0
.45Mアセトニトリル溶液3.65ml、1.64mmol)で、無水CH2 Cl2(20ml)中、室温で120分間処理し、この反応混合物を濾過し、水
洗し、溶媒を蒸発させた後、黄色い泡状体を得たが、それは、高真空下で一晩乾
燥させた後に、分解して暗褐色シロップになった。
【0082】
実施例3
N−(3−ヒドロキシプロピル)−2−アントラキノンカルボアミド(2)の
調製 DMF(130ml)中、アントラキノン−2−カルボン酸(Aldrich
、10.00g、39.64mmol)の懸濁液に、攪拌下、(ベンゾトリアゾ
ール−1−イルオキシ)トリス(ジメチルアミノ)−ホスホニウムヘキサフルオ
ロリン酸エステル(17.54g、39.66mmol)とトリエチルアミン(
11.05ml、79.28mmol)を添加した。得られた混合物(最初は明
緑色溶液)を室温で10分間攪拌した後、3−アミノ−1−プロパノール(3.
34ml、43.67mmol)を滴下するように添加した。この反応混合物(
明茶色溶液)を室温暗所で17時間攪拌した。この溶液を、若干の氷を含む水(
300ml)中に細流状態で注いだ。沈殿した物質を濾過し、沸騰96%エタノ
−ル(約200ml)からの再結晶によって単離し、そして、標題の化合物2を
明黄色固体として得た(6.93g、収率57%)。 1H−NMR(250MHz、DMSO−d6)δ:1.74(2H、qui
ntet、J=6.52Hz、CH2)、3.25−3.44(2H、m、CH 2 )、3.50(2H、broad t、J=5.80Hz、CH2)、4.5
3(1H、broad s、OH)、7.76−8.00(2H、m、Ar)、
8.04−8.36(4H、m、Ar)、8.56(1H、d、J=1.55H
z、Ar)、8.89(1H、t、J=5.42Hz、NH) 13C−NMR(250MHz、DMSO−dσ)δ:32.32、36.9
6、58.68、125.50、126.83、126.85、127.05、
132.79.133.04、133.08、134.45、134.66、1
39.49、164.62、182.11
調製 DMF(130ml)中、アントラキノン−2−カルボン酸(Aldrich
、10.00g、39.64mmol)の懸濁液に、攪拌下、(ベンゾトリアゾ
ール−1−イルオキシ)トリス(ジメチルアミノ)−ホスホニウムヘキサフルオ
ロリン酸エステル(17.54g、39.66mmol)とトリエチルアミン(
11.05ml、79.28mmol)を添加した。得られた混合物(最初は明
緑色溶液)を室温で10分間攪拌した後、3−アミノ−1−プロパノール(3.
34ml、43.67mmol)を滴下するように添加した。この反応混合物(
明茶色溶液)を室温暗所で17時間攪拌した。この溶液を、若干の氷を含む水(
300ml)中に細流状態で注いだ。沈殿した物質を濾過し、沸騰96%エタノ
−ル(約200ml)からの再結晶によって単離し、そして、標題の化合物2を
明黄色固体として得た(6.93g、収率57%)。 1H−NMR(250MHz、DMSO−d6)δ:1.74(2H、qui
ntet、J=6.52Hz、CH2)、3.25−3.44(2H、m、CH 2 )、3.50(2H、broad t、J=5.80Hz、CH2)、4.5
3(1H、broad s、OH)、7.76−8.00(2H、m、Ar)、
8.04−8.36(4H、m、Ar)、8.56(1H、d、J=1.55H
z、Ar)、8.89(1H、t、J=5.42Hz、NH) 13C−NMR(250MHz、DMSO−dσ)δ:32.32、36.9
6、58.68、125.50、126.83、126.85、127.05、
132.79.133.04、133.08、134.45、134.66、1
39.49、164.62、182.11
【0083】
実施例4
N−(3−(2−シアノエトキシ(ジイソプロピルアミノ)ホスフィノキシ)
プロピル)−2−アントラキノンカルボアミド(3)の調製 N−(3−ヒドロキシプロピル)−2−アントラキノンカルボアミド(2)(
1.00g、3.23mmol)を、窒素中で無水CH2Cl2(30ml)に
懸濁させた。N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.24ml、7.12m
mol)を攪拌しながら添加し、続いて、N,N−ジイソプロピルホスホルアミ
ドクロリド2−シアノエチル(0.72ml、3.23mmol)を滴下しなが
ら添加した。得られた少し濁った反応混合物を室温で25分間撹拌した。この混
合物を濾過して、トリエチルアミン(10ml)を含有する酢酸エチル(100
ml)で希釈し、そして、NaHCO3飽和水溶液(2×20ml)で洗浄した
。この有機溶液を乾燥(Na2SO4)し、減圧下で蒸発させた。残留物を最少
量のCH2Cl2に溶解し、激しく攪拌した氷冷軽質石油エーテル(200ml
)中に滴下しながら添加した。沈殿した黄色粉末を濾過して集め、高真空下で一
晩乾燥し、3を得た(1.26g、収率77%)。この化合物は、窒素中−20
℃で数ヶ月間、著しい分解を起こさずに貯蔵できた。 1H−NMR(250MHz、CDCl3)δ:1.17(d、J=6.86
Hz、CH3)、1.87−2.15(m、CH2)、2.70(t、J=5.
72Hz、CH2)、3.41−4.04(m、CH2 、CH)、7.17(
broad t、J=5.49Hz、NH)、7.76−7.87(m、Ar)
、8.24−8.41(m、Ar)、8.59(d、J=1.65Hz、Ar) 13C−NMR(250MHz、CDCl3)δ:20.43、20.54、
24.69、30.22、30.33、38.53、43.03、43.23.
58.19、58.51、62.45、62.74、117.90、125.0
4、127.39、127.83、133.15、133.42、134.39
,135.04,139.80,165.57,182.5031 P−NMR(CDCl3)δ:148.49
プロピル)−2−アントラキノンカルボアミド(3)の調製 N−(3−ヒドロキシプロピル)−2−アントラキノンカルボアミド(2)(
1.00g、3.23mmol)を、窒素中で無水CH2Cl2(30ml)に
懸濁させた。N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.24ml、7.12m
mol)を攪拌しながら添加し、続いて、N,N−ジイソプロピルホスホルアミ
ドクロリド2−シアノエチル(0.72ml、3.23mmol)を滴下しなが
ら添加した。得られた少し濁った反応混合物を室温で25分間撹拌した。この混
合物を濾過して、トリエチルアミン(10ml)を含有する酢酸エチル(100
ml)で希釈し、そして、NaHCO3飽和水溶液(2×20ml)で洗浄した
。この有機溶液を乾燥(Na2SO4)し、減圧下で蒸発させた。残留物を最少
量のCH2Cl2に溶解し、激しく攪拌した氷冷軽質石油エーテル(200ml
)中に滴下しながら添加した。沈殿した黄色粉末を濾過して集め、高真空下で一
晩乾燥し、3を得た(1.26g、収率77%)。この化合物は、窒素中−20
℃で数ヶ月間、著しい分解を起こさずに貯蔵できた。 1H−NMR(250MHz、CDCl3)δ:1.17(d、J=6.86
Hz、CH3)、1.87−2.15(m、CH2)、2.70(t、J=5.
72Hz、CH2)、3.41−4.04(m、CH2 、CH)、7.17(
broad t、J=5.49Hz、NH)、7.76−7.87(m、Ar)
、8.24−8.41(m、Ar)、8.59(d、J=1.65Hz、Ar) 13C−NMR(250MHz、CDCl3)δ:20.43、20.54、
24.69、30.22、30.33、38.53、43.03、43.23.
58.19、58.51、62.45、62.74、117.90、125.0
4、127.39、127.83、133.15、133.42、134.39
,135.04,139.80,165.57,182.5031 P−NMR(CDCl3)δ:148.49
【0084】
実施例5
2−[2−シアノ]エトキシ(ジイソプロピルアミノ)ホスフィノキシメチル
)]アントラキノン(5)の調製 無水CH2Cl2(42ml)中、2−(ヒドロキシメチル)アントラキノン
(Fluka、1.00g、4.0mmol)の懸濁液に、窒素雰囲気下で攪拌
しながら、(N,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルアミド2−シア
ノエチル(1.33ml、4.20mmol)を添加し、続いて、テトラゾール
(CH3CN中0.45M、8.86ml)を滴下しながら添加した。この反応
混合物を室温で90分間攪拌し、得られた塩を濾過した。この濾液をCH2Cl 2 (50ml)で希釈し、NaHCO3飽和水溶液(2×20ml)と塩水(2
0ml)で洗浄した。この有機溶液を乾燥(Na2SO4)し、減圧下で蒸発さ
せた。残留した黄色固体物質を無水CH3CNと共に共蒸発させ、高真空下で一
晩乾燥させて、5を明黄色固体として得た(1.84g、収率100%)。 1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ:1.23(d、J=6.96
Hz、CH3)、2.69(t、J=6.41Hz、CH2)、3.65−3.
75(m、CH)、3.84−3.97(m、CH2 )、4.82−4.95
(m、CH2)、7.77−7.82(m、Ar)、8.27−8.32(m、
Ar) 13C−NMR(400MHz、CDCl3)δ:20.29、20.35、
24.50、24.57、43.13、43.26、58.32、58.51.
64.48、64.66、117.40、125.03、127.04、127
.41、132.01、132.21、132.48、133.37、133.
39,133.89、133.96,134.07,145.95、146.0
3,182.68,182.89 31P−NMR(CDCl3)δ:149.76
)]アントラキノン(5)の調製 無水CH2Cl2(42ml)中、2−(ヒドロキシメチル)アントラキノン
(Fluka、1.00g、4.0mmol)の懸濁液に、窒素雰囲気下で攪拌
しながら、(N,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルアミド2−シア
ノエチル(1.33ml、4.20mmol)を添加し、続いて、テトラゾール
(CH3CN中0.45M、8.86ml)を滴下しながら添加した。この反応
混合物を室温で90分間攪拌し、得られた塩を濾過した。この濾液をCH2Cl 2 (50ml)で希釈し、NaHCO3飽和水溶液(2×20ml)と塩水(2
0ml)で洗浄した。この有機溶液を乾燥(Na2SO4)し、減圧下で蒸発さ
せた。残留した黄色固体物質を無水CH3CNと共に共蒸発させ、高真空下で一
晩乾燥させて、5を明黄色固体として得た(1.84g、収率100%)。 1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ:1.23(d、J=6.96
Hz、CH3)、2.69(t、J=6.41Hz、CH2)、3.65−3.
75(m、CH)、3.84−3.97(m、CH2 )、4.82−4.95
(m、CH2)、7.77−7.82(m、Ar)、8.27−8.32(m、
Ar) 13C−NMR(400MHz、CDCl3)δ:20.29、20.35、
24.50、24.57、43.13、43.26、58.32、58.51.
64.48、64.66、117.40、125.03、127.04、127
.41、132.01、132.21、132.48、133.37、133.
39,133.89、133.96,134.07,145.95、146.0
3,182.68,182.89 31P−NMR(CDCl3)δ:149.76
【0085】
実施例6
5’−末端アントラキノン−ON類の調製
最初に、DNA−合成装置ファルマシア・ジーン・アッセンブリー・スペシャ
ル(Pharmacia Gene Assempler Special(登
録商標))上で、このプロトコール(0.2μmol又は1.3μmolスケー
ル)に従った標準的なホスホルアミドエステルのカップリング条件と、標準的な
2’−デオキシヌクレオシドCPG、又は、ポリスチレン固体支持体を用いて、
非修飾ODN配列を合成した。まだこの合成装置上にある間に、0.1M溶液を
用いて、カップリング時間5分で、ODN配列の5’−OH末端をホスホルアミ
ドエステル試薬(3)又は(5)とカップリングさせた。もう一つのチミジンヌ
クレオシド(T)残基を、試験的配列の5’−アントラキノン−T−3’へカッ
プリングすることを試みたが、完全に失敗した(4,4’−ジメトキシトリチル
の放出が観察されなかった)ので、カップリング効率は98%を超えると推定さ
れた。
ル(Pharmacia Gene Assempler Special(登
録商標))上で、このプロトコール(0.2μmol又は1.3μmolスケー
ル)に従った標準的なホスホルアミドエステルのカップリング条件と、標準的な
2’−デオキシヌクレオシドCPG、又は、ポリスチレン固体支持体を用いて、
非修飾ODN配列を合成した。まだこの合成装置上にある間に、0.1M溶液を
用いて、カップリング時間5分で、ODN配列の5’−OH末端をホスホルアミ
ドエステル試薬(3)又は(5)とカップリングさせた。もう一つのチミジンヌ
クレオシド(T)残基を、試験的配列の5’−アントラキノン−T−3’へカッ
プリングすることを試みたが、完全に失敗した(4,4’−ジメトキシトリチル
の放出が観察されなかった)ので、カップリング効率は98%を超えると推定さ
れた。
【0086】
本合成が完了した後に、所望のアントラキノン−ODNを固体支持体から開裂
し、32%のNH4OHを用いて55〜60℃で10〜15時間の培養によって
核酸塩基の保護基を除去した。粗アントラキノン−ODN−複合体を、逆相HP
LC(C−18、100オングストローム、15m、300×3.9mm内径)
により、勾配が100%、0.05M酢酸トリエチルアンモニウム(pH7.4
)から100%H2O(50%)/CH3CN(50%)、v/vの条件で精製
した。
し、32%のNH4OHを用いて55〜60℃で10〜15時間の培養によって
核酸塩基の保護基を除去した。粗アントラキノン−ODN−複合体を、逆相HP
LC(C−18、100オングストローム、15m、300×3.9mm内径)
により、勾配が100%、0.05M酢酸トリエチルアンモニウム(pH7.4
)から100%H2O(50%)/CH3CN(50%)、v/vの条件で精製
した。
【0087】
【表1】
【0088】
実施例7
光固定化されたアントラキノン−ODN−複合体を、ミクロタイタープレート中
で効率的かつ特異的に相補的ODN類とハイブリッド化する。 アントラキノン−ODN−複合体1−6(表1を参照)、非修飾コントロール
ODN−A(5’−aacagctatgaccatg−3’)及びODN−B
(5’−gtaaaacgacggccagt−3’)を、記載された通りに合
成した。全てのODN類を、最終濃度が0.1μMとなるように0.2MのLi
Cl中で希釈し、ウエルあたり100μLを、ミクロタイタープレート(MTP
、Nunc、Polysorp)に分配した。このODN溶液を、弱いUV光で
15分間照射した。照射の後、このMTPを300μLの脱塩水で4回洗浄した
。100μL/ウエルの0.004μMの相補的なビオチン化オリゴマー、5’
−ビオチン−catggtcatagctgtt−3’(ビオチン−相補的OD
N−A)、又は、5’−ビオチン−actggccgtcgttttac−3’
(ビオチン−相補的ODN−B)を、室温にて2時間で、2×SSCT(30m
Mクエン酸塩、0.3MのNaCl、pH7.0、0.01%(v/v)Twe
en20)中にて、固定化したオリゴマーにハイブリッド化させた。300μL
の1×SSCT(15mMクエン酸塩、0.15MのNaCl、pH7.0、0
.01%(v/v)Tween20)で3回、そして、リン酸塩で緩衝処理され
た塩水(PBST、0.15MのNa+、pH7.2、0.05%(v/v)T
ween20)で1回洗浄した後、このMTPに、1μg/mLワサビダイコン
ペルオキシダーゼを接合したストレプトアビジン(Pirce)を、100μL
/ウエルで添加した。このMTPを、室温にて30分間培養し、そして、300
μLのPBSTで3回洗浄した。
で効率的かつ特異的に相補的ODN類とハイブリッド化する。 アントラキノン−ODN−複合体1−6(表1を参照)、非修飾コントロール
ODN−A(5’−aacagctatgaccatg−3’)及びODN−B
(5’−gtaaaacgacggccagt−3’)を、記載された通りに合
成した。全てのODN類を、最終濃度が0.1μMとなるように0.2MのLi
Cl中で希釈し、ウエルあたり100μLを、ミクロタイタープレート(MTP
、Nunc、Polysorp)に分配した。このODN溶液を、弱いUV光で
15分間照射した。照射の後、このMTPを300μLの脱塩水で4回洗浄した
。100μL/ウエルの0.004μMの相補的なビオチン化オリゴマー、5’
−ビオチン−catggtcatagctgtt−3’(ビオチン−相補的OD
N−A)、又は、5’−ビオチン−actggccgtcgttttac−3’
(ビオチン−相補的ODN−B)を、室温にて2時間で、2×SSCT(30m
Mクエン酸塩、0.3MのNaCl、pH7.0、0.01%(v/v)Twe
en20)中にて、固定化したオリゴマーにハイブリッド化させた。300μL
の1×SSCT(15mMクエン酸塩、0.15MのNaCl、pH7.0、0
.01%(v/v)Tween20)で3回、そして、リン酸塩で緩衝処理され
た塩水(PBST、0.15MのNa+、pH7.2、0.05%(v/v)T
ween20)で1回洗浄した後、このMTPに、1μg/mLワサビダイコン
ペルオキシダーゼを接合したストレプトアビジン(Pirce)を、100μL
/ウエルで添加した。このMTPを、室温にて30分間培養し、そして、300
μLのPBSTで3回洗浄した。
【0089】
100μLの基材溶液(0.1mLのクエン酸塩−リン酸塩緩衝液、pH5.
0、0.66mg/mL、o−フェニレンジアミンジヒドロクロリド、0.01
2%(v/v)H2O2)を添加することによって、ウエルのペルオキシダーゼ
活性を評価し、0.5MのH2SO4を100μL添加して30分後に反応を停
止し、そして、ミクロタイタープレート読み取り器において、492nmでの吸
光度を測定した。
0、0.66mg/mL、o−フェニレンジアミンジヒドロクロリド、0.01
2%(v/v)H2O2)を添加することによって、ウエルのペルオキシダーゼ
活性を評価し、0.5MのH2SO4を100μL添加して30分後に反応を停
止し、そして、ミクロタイタープレート読み取り器において、492nmでの吸
光度を測定した。
【0090】
図4に示すように、アントラキノン−ODN−複合体1−6(表1を参照)は
、それらに特異的な相補的なビオチン化されたオリゴマーを、非常に効率的に、
かつ、対応する非修飾コントロール−ODN捕捉プローブA及びBよりも著しく
良好に捕捉する。これら捕捉プローブが、それらに無関係な相補的なビオチン化
されたODN類と共に培養された場合は、何の信号も観察されない。
、それらに特異的な相補的なビオチン化されたオリゴマーを、非常に効率的に、
かつ、対応する非修飾コントロール−ODN捕捉プローブA及びBよりも著しく
良好に捕捉する。これら捕捉プローブが、それらに無関係な相補的なビオチン化
されたODN類と共に培養された場合は、何の信号も観察されない。
【0091】
実施例8
アントラキノン−ON複合体アレー(array)を用いた一塩基多形(SNP
)の検出 アレイイット・スポッティング溶液(ArrayIt(登録商標)、Tele
chem社、ロット99301)の4つの溶液を調製した。溶液1(ポジティブ
コントロール):7μMのON7(表1)、溶液2(ネガティブコントロール)
:純粋なスポッティング溶液(Neg)、溶液3(野生型捕捉プローブ):7μ
MのON8(表1)及び溶液4(変異体の捕捉プローブ):7μMのON9(表
1)。
)の検出 アレイイット・スポッティング溶液(ArrayIt(登録商標)、Tele
chem社、ロット99301)の4つの溶液を調製した。溶液1(ポジティブ
コントロール):7μMのON7(表1)、溶液2(ネガティブコントロール)
:純粋なスポッティング溶液(Neg)、溶液3(野生型捕捉プローブ):7μ
MのON8(表1)及び溶液4(変異体の捕捉プローブ):7μMのON9(表
1)。
【0092】
Cartesian Tech PixSys 3500スポッティングロボ
ットを、ミクロタイタープレートからシラン化されたスライド上にこれら4種の
溶液を配列(array)するようにプログラムした。これらのスポットは、各
々30nLとし、4×4配列(array)で1mm離した位置とし、各溶液の
4つのレプリカは以下のテンプレートに従った。
ットを、ミクロタイタープレートからシラン化されたスライド上にこれら4種の
溶液を配列(array)するようにプログラムした。これらのスポットは、各
々30nLとし、4×4配列(array)で1mm離した位置とし、各溶液の
4つのレプリカは以下のテンプレートに従った。
【0093】
【0094】
スポッティングに続き、これらスポットを室温で10分間、乾燥し、次に、上
下両方の光とガラス板ホルダーを用いてUV光を30分間、ULS−20−2照
射器中で照射した。最後に、これらのスライドを、MilliQ水(25スライ
ド当たり約100ml)で3×10分洗浄した。
下両方の光とガラス板ホルダーを用いてUV光を30分間、ULS−20−2照
射器中で照射した。最後に、これらのスライドを、MilliQ水(25スライ
ド当たり約100ml)で3×10分洗浄した。
【0095】
ハイブリッド化の評価においては、試料、レポーター系及びポジティブコント
ロールを後述のように種々に組合せて、6個のスポットスライドを培養した。2
つの合成50量体−ODNを試料として用いた:一つは変異体(MT)、もう一
方は野生型(WT)である、問題のSNPを含む遺伝子のヌクレオチド配列を示
す。いずれかの50量体試料が、固定化捕捉プローブにハイブリッド化されたか
どうかを検出するため、変異体及び野生型の50量体の両者に共通の配列に相補
的で、かつ、5’位置においてビオチンでマーキングした25量体のODN検出
プローブを使用した。Cy5−標識化ストレプトアビジン(SA/Cy5)と共
に培養することによって、ビオチンの存在が検出された。ポジティブコントロー
ルとして、ON7に相補的で、かつ、5’−末端にCy5蛍光団でマーキングし
たODN(Pos−Cy5:3’−ctaagattttctgcatagca
tgcattaat−Cy5−5’)を使用した。
ロールを後述のように種々に組合せて、6個のスポットスライドを培養した。2
つの合成50量体−ODNを試料として用いた:一つは変異体(MT)、もう一
方は野生型(WT)である、問題のSNPを含む遺伝子のヌクレオチド配列を示
す。いずれかの50量体試料が、固定化捕捉プローブにハイブリッド化されたか
どうかを検出するため、変異体及び野生型の50量体の両者に共通の配列に相補
的で、かつ、5’位置においてビオチンでマーキングした25量体のODN検出
プローブを使用した。Cy5−標識化ストレプトアビジン(SA/Cy5)と共
に培養することによって、ビオチンの存在が検出された。ポジティブコントロー
ルとして、ON7に相補的で、かつ、5’−末端にCy5蛍光団でマーキングし
たODN(Pos−Cy5:3’−ctaagattttctgcatagca
tgcattaat−Cy5−5’)を使用した。
【0096】
これらのスライドを、20μLのハイブリッド化混合物を用いて、カバースラ
イドをかけて37℃で30分間培養した。以下の6種のハイブリッド化混合物を
使用した(全て2×SSC)。
イドをかけて37℃で30分間培養した。以下の6種のハイブリッド化混合物を
使用した(全て2×SSC)。
【0097】
1. 0.1μMの「同型接合体」野生型試料:
3.6μL WT50量体(Stock:2.8μM)
47.2μL ODN−Bio(Stock:1.06μM)
1.0μL Pos−Cy5(Stock:1.0μM)
40μL 5×SSC、0.1%SDS(2×SSC最終)
8.2μL Milli−Q水
【0098】
2. 0.1μMの「同型接合体」変異体試料:
7.1μL MT50量体(Stock:1.4μM)
47.2μL ODN−Bio(Stock:1.06μM)
1.0μL Pos−Cy5(Stock:1.0μM)
40μL 5×SSC、0.1%SDS(2×SSC最終)
4.7μL Milli−Q水
【0099】
3. 0.1μMの「異型接合体」試料:
3.6μL WT50量体(Stock:2.8μM)
7.1μL MT50量体(Stock:1.4μM)
47.2μL ODN−Bio(Stock:1.06μM)
1.0μL Pos−Cy5(Stock:1.0μM)
40μL 5×SSC、0.1%SDS(2×SSC最終)
1.1μL Milli−Q水
【0100】
4. 0.1μMの「異型接合体」試料、Pos−Cy5:
3.6μL WT50量体(Stock:2.8μM)
7.1μL MT50量体(Stock:1.4μM)
47.2μL ODN−Bio(Stock:1.06μM)
40μL 5×SSC、0.1%SDS(2×SSC最終)
2.1μL Milli−Q水
【0101】
5. 0.01μMのポジティブコントロールのみ:
1.0μL Pos−Cy5(Stock:1.0μM)
40μL 5×SSC、0.1%SDS(2×SSC最終)
59μL Milli−Q水
【0102】
6. 0.5μMの検出オリゴのみ:
47.2μL ODN−Bio(Stock:1.06μM)
40μL 5×SSC、0.1%SDS(2×SSC最終)
12.8μL Milli−Q水
【0103】
ハイブリッド化に続いて、室温にて1×SSC/0.1%SDS(約50ml
pr、6スライド)で3×5分間スライドを洗浄し、20μLのSA/Cy5
(2×SSCで2.5μg/mL)で、カバ−スライドをかけて室温にて30分
間ハイブリッド化した。最後に、これらスライドを、1×SSC/0.1%SD
S(6スライド当たり約50ml)で3×5分間洗浄し、乾燥し、そして共焦点
レーザースキャナーで読み取った(図5)。このレーザースキャナーからのTI
FF像を、専用の画像解析ソフトウエアを用いて解析し、得られた棒グラフを図
6に表す。本図は、AQオリゴ類が、高品質のオリゴヌクレオチドアレー(ar
ray)の効率的な生産に使用できることを、明らかに示している。
pr、6スライド)で3×5分間スライドを洗浄し、20μLのSA/Cy5
(2×SSCで2.5μg/mL)で、カバ−スライドをかけて室温にて30分
間ハイブリッド化した。最後に、これらスライドを、1×SSC/0.1%SD
S(6スライド当たり約50ml)で3×5分間洗浄し、乾燥し、そして共焦点
レーザースキャナーで読み取った(図5)。このレーザースキャナーからのTI
FF像を、専用の画像解析ソフトウエアを用いて解析し、得られた棒グラフを図
6に表す。本図は、AQオリゴ類が、高品質のオリゴヌクレオチドアレー(ar
ray)の効率的な生産に使用できることを、明らかに示している。
【0104】
前記の6つの走査の各々は、一つの配列(array)を表す(図5)。各配
列(array)は個別に解析され、個々のスライド上で実施される。試料との
ハイブリッド化の前に、AQ−オリゴヌクレオチドの一つの配列(array)
がスライド上に並べられ、そして、UV照射を介して固定化されている。配列(
array)上にスポットが並べられた後のテンプレートを以下に表により示す
。
列(array)は個別に解析され、個々のスライド上で実施される。試料との
ハイブリッド化の前に、AQ−オリゴヌクレオチドの一つの配列(array)
がスライド上に並べられ、そして、UV照射を介して固定化されている。配列(
array)上にスポットが並べられた後のテンプレートを以下に表により示す
。
【0105】
【0106】
ここで、Negはネガティブコントロールを表し、ON8は変異体捕捉プロー
ブであり、ON7はポジティブコントロールであり、そして、ON9は野生型の
捕捉プローブである。このパタ−ンが各スライド上で4回(2×2)繰返される
。
ブであり、ON7はポジティブコントロールであり、そして、ON9は野生型の
捕捉プローブである。このパタ−ンが各スライド上で4回(2×2)繰返される
。
【0107】
ここで解析された6個の試料は次の通りである:
1.ポジティブコントロールを含む同型野生型
「野生型スポット」及び「ポジティブコントロールスポット」のみがこのスラ
イド上で点灯し、このようにして、解析される試料の「遺伝子型」が同型の野生
型であることが決定可能である。 2.ポジティブコントロールを含む同型変異体 「変異体スポット」と「ポジティブコントロールスポット」のみがこのスライ
ド上で点灯し、このようにして、解析される試料の「遺伝子型」が同型の変異体
であることが決定可能である。 3.ポジティブコントロールを含む異型複合体 「野生型スポット」、「変異体スポット」及び「ポジティブコントロールスポ
ット」のいずれもがこのスライド上で点灯し、このようにして、解析される試料
の「遺伝子型」が不均一な野生型であることが決定可能である。 4.ポジティブコントロールを含まない異型複合体 3)におけると同様、「野生型スポット」、「変異体スポット」の両者がこの
スライド上で点灯し、このようにして、解析される試料の「遺伝子型」が異型の
野生型であることが決定可能である。調製中にポジティブコントロールオリゴマ
ーが試料に添加されなかったので、「ポジティブコントロールスポット」は点灯
せず、このようにして、ポジティブコントロールスポットへの試料の「クロスト
ーク」(cross talk)/非特異的ハイブリッド化が除外可能である。
5.ポジティブコントロール単独 ハイブリッド化中に試料が存在しないため、ポジティブコントロールスポット
のみが点灯し、このようにして、ポジティブコントロールと「野生型」及び「変
異体スポット」の間の「クロストーク」(cross talk)が除外可能で
ある。 6.ブランク(ネガティブコントロール) 1つのアレーが、試料とコントロールを含まない緩衝液を用いてハイブリッド
化される場合、いずれのスポットからも何の信号も得られない。
イド上で点灯し、このようにして、解析される試料の「遺伝子型」が同型の野生
型であることが決定可能である。 2.ポジティブコントロールを含む同型変異体 「変異体スポット」と「ポジティブコントロールスポット」のみがこのスライ
ド上で点灯し、このようにして、解析される試料の「遺伝子型」が同型の変異体
であることが決定可能である。 3.ポジティブコントロールを含む異型複合体 「野生型スポット」、「変異体スポット」及び「ポジティブコントロールスポ
ット」のいずれもがこのスライド上で点灯し、このようにして、解析される試料
の「遺伝子型」が不均一な野生型であることが決定可能である。 4.ポジティブコントロールを含まない異型複合体 3)におけると同様、「野生型スポット」、「変異体スポット」の両者がこの
スライド上で点灯し、このようにして、解析される試料の「遺伝子型」が異型の
野生型であることが決定可能である。調製中にポジティブコントロールオリゴマ
ーが試料に添加されなかったので、「ポジティブコントロールスポット」は点灯
せず、このようにして、ポジティブコントロールスポットへの試料の「クロスト
ーク」(cross talk)/非特異的ハイブリッド化が除外可能である。
5.ポジティブコントロール単独 ハイブリッド化中に試料が存在しないため、ポジティブコントロールスポット
のみが点灯し、このようにして、ポジティブコントロールと「野生型」及び「変
異体スポット」の間の「クロストーク」(cross talk)が除外可能で
ある。 6.ブランク(ネガティブコントロール) 1つのアレーが、試料とコントロールを含まない緩衝液を用いてハイブリッド
化される場合、いずれのスポットからも何の信号も得られない。
【0108】
スライド1、2及び3中の変異体及び野生型のスポットからの信号強度を、専
用プログラム(Optiquant)を用いて定量し、そして、図6において棒
グラフで提示した。
用プログラム(Optiquant)を用いて定量し、そして、図6において棒
グラフで提示した。
【0109】
実施例9
(I)N−(3−ヒドロキシプロピル)−2−ベンゾフェノンカルボアミド(
7)の調製 4−ベンゾイル安息香酸(Fluka、>98%、5.0g、22mmol)
のHPLCグレードDMF(70ml)溶液に、BOP(10.26g、23.
20mmol)とトリエチルアミン(5.88ml、42.19mmol)を添
加し、そして、得られた混合物を室温で10分間攪拌した。3−アミノ−1−プ
ロパノール(1.78ml、23.27mmol)を添加し、この反応混合物を
、室温で一晩攪拌した。この暗黄色溶液を水(400ml)に注ぎ、生成物を酢
酸エチル(3×250ml)で抽出した。集めた有機層を、塩水(100ml)
で洗浄し、乾燥し(Na2SO4)、減圧下で蒸発させた。放置して固化させた
残留黄色シロップを酢酸エチルとヘキサンから再結晶し、白色固体物質として化
合物7を得た(2.38g、収率38%)。 1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ:1.83(2H、quint
et、J=5.86Hz、CH2)、3.65(2H、“q”、J=5.85H
z、CH2)、3.76(2H、t、J=5.68Hz、CH2)、7.46−
7.89(9H、m、Ar)13 C−NMR(400MHz、CDCl3)δ:31.60、37.66、6
0.14、126.81、128.30、129.88、132.79、136
.75.137.41、139.86、187.29、195.93
7)の調製 4−ベンゾイル安息香酸(Fluka、>98%、5.0g、22mmol)
のHPLCグレードDMF(70ml)溶液に、BOP(10.26g、23.
20mmol)とトリエチルアミン(5.88ml、42.19mmol)を添
加し、そして、得られた混合物を室温で10分間攪拌した。3−アミノ−1−プ
ロパノール(1.78ml、23.27mmol)を添加し、この反応混合物を
、室温で一晩攪拌した。この暗黄色溶液を水(400ml)に注ぎ、生成物を酢
酸エチル(3×250ml)で抽出した。集めた有機層を、塩水(100ml)
で洗浄し、乾燥し(Na2SO4)、減圧下で蒸発させた。放置して固化させた
残留黄色シロップを酢酸エチルとヘキサンから再結晶し、白色固体物質として化
合物7を得た(2.38g、収率38%)。 1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ:1.83(2H、quint
et、J=5.86Hz、CH2)、3.65(2H、“q”、J=5.85H
z、CH2)、3.76(2H、t、J=5.68Hz、CH2)、7.46−
7.89(9H、m、Ar)13 C−NMR(400MHz、CDCl3)δ:31.60、37.66、6
0.14、126.81、128.30、129.88、132.79、136
.75.137.41、139.86、187.29、195.93
【0110】
(II)N−(3−(2−シアノエトキシ(ジイソプロピルアミノ)ホスフィノ
キシ)プロピル)−2−ベンゾフェノンカルボアミド(8)の調製 アルコ−ル7(500mg、1.76mmol)を窒素中で無水CH2Cl2 (15ml)に溶解した。N,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルア
ミド2−シアノエチル(0.56ml、1.76mmol)とテトラゾール(0
.45MのCH3CN溶液3.80ml、1.71mmol)を添加し、この反
応混合物を、室温で120分間攪拌した。形成した固体物質(テトラゾリウム塩
)を濾過して取り出し、CH2Cl2(20ml)で水洗した。集めた透明濾液
を、NaHCO3飽和水溶液(2×30ml)で洗浄し、乾燥し(Na2SO4 )、減圧下で蒸発させた。粗生成物を高真空下で乾燥させ、淡黄色油状物として
ホスホルアミド8を得た(812mg、収率95%)。それを、更なる精製を行
わずに使用した。 31P−NMR(CDCl3)δ:148.45
キシ)プロピル)−2−ベンゾフェノンカルボアミド(8)の調製 アルコ−ル7(500mg、1.76mmol)を窒素中で無水CH2Cl2 (15ml)に溶解した。N,N,N’,N’−テトライソプロピルホスホルア
ミド2−シアノエチル(0.56ml、1.76mmol)とテトラゾール(0
.45MのCH3CN溶液3.80ml、1.71mmol)を添加し、この反
応混合物を、室温で120分間攪拌した。形成した固体物質(テトラゾリウム塩
)を濾過して取り出し、CH2Cl2(20ml)で水洗した。集めた透明濾液
を、NaHCO3飽和水溶液(2×30ml)で洗浄し、乾燥し(Na2SO4 )、減圧下で蒸発させた。粗生成物を高真空下で乾燥させ、淡黄色油状物として
ホスホルアミド8を得た(812mg、収率95%)。それを、更なる精製を行
わずに使用した。 31P−NMR(CDCl3)δ:148.45
【0111】
ホスホルアミドエステル8(ホスホルアミドエステル7を、N,N−ジイソプ
ロピルエチルアミンの存在下で、N,N−ホスホルアミドクロリド2−シアノエ
チルでホスフィチル化することによって得られた)を、CH2Cl2又はトルエ
ンからヘキサン中に沈殿させようと試みたが、不可能であった。これは本物質が
本質的に油状物質であることを示す。しかしながら、ホスホルアミドエステル8
は、窒素中、−20℃で数週間、そしておそらく数ヶ月間、分解することなく保
存できる。
ロピルエチルアミンの存在下で、N,N−ホスホルアミドクロリド2−シアノエ
チルでホスフィチル化することによって得られた)を、CH2Cl2又はトルエ
ンからヘキサン中に沈殿させようと試みたが、不可能であった。これは本物質が
本質的に油状物質であることを示す。しかしながら、ホスホルアミドエステル8
は、窒素中、−20℃で数週間、そしておそらく数ヶ月間、分解することなく保
存できる。
【0112】
実施例10
5’−末端ベンゾフェノン(BP)−オリゴデオキシヌクレオチド(ODN)
複合体の調製 EXPEDITE(登録商標)8000DNA合成装置上で、以下の二つのB
P−ODN複合体を合成した。 (1) 5’−BP−CONH(CH2)3−HEG−gtaaaacgac
ggccagt−3’ (2) 5’−BP−CONH(CH2)3−HEG−aacagctatg
accatg−3’
複合体の調製 EXPEDITE(登録商標)8000DNA合成装置上で、以下の二つのB
P−ODN複合体を合成した。 (1) 5’−BP−CONH(CH2)3−HEG−gtaaaacgac
ggccagt−3’ (2) 5’−BP−CONH(CH2)3−HEG−aacagctatg
accatg−3’
【0113】
本合成装置(0.2μmolスケール)のプロトコルに従って、標準的なホス
ホルアミドエステルのカップリング条件、および、標準的な2’−デオキシヌク
レオシドCPG固体支持体を用いて、上記オリゴヌクレオチド配列を調製した。
まだ本合成装置上にある間に、CH3CN中、0.1M溶液を用い、標準カップ
リング時間(100秒)で、ODNの5’−OH末端をベンゾフェノンホスホル
アミドエステル試薬8とカップリングさせた。もう一つのチミジンヌクレオシド
残基の試験的配列:5’−BP−t−3’へのカップリングを試みたが失敗した
(4,4’−ジメトキシトリチルの放出が観察されなかった)ので、カップリン
グ効率は98%を超えると推定された。
ホルアミドエステルのカップリング条件、および、標準的な2’−デオキシヌク
レオシドCPG固体支持体を用いて、上記オリゴヌクレオチド配列を調製した。
まだ本合成装置上にある間に、CH3CN中、0.1M溶液を用い、標準カップ
リング時間(100秒)で、ODNの5’−OH末端をベンゾフェノンホスホル
アミドエステル試薬8とカップリングさせた。もう一つのチミジンヌクレオシド
残基の試験的配列:5’−BP−t−3’へのカップリングを試みたが失敗した
(4,4’−ジメトキシトリチルの放出が観察されなかった)ので、カップリン
グ効率は98%を超えると推定された。
【0114】
上記BP−ODNを固体支持体から開裂させ、ブロックを解き、そして前述の
ように精製した(実施例6参照)。
ように精製した(実施例6参照)。
【0115】
オリゴデオキシヌクレオチドを含有するベンゾフェノン組成物を、MALDI
−TOFにより検証した。
−TOFにより検証した。
【0116】
5’アントラキノン又は5’ベンゾフェノンを有するDNAオリゴマーを、照
射によって固体支持体上に共有結合により固定化することができ、そして、この
固定化されたオリゴマーは、相補的DNAオリゴマーを効率的に捕捉する。
射によって固体支持体上に共有結合により固定化することができ、そして、この
固定化されたオリゴマーは、相補的DNAオリゴマーを効率的に捕捉する。
【0117】
アントラキノン(AQ)及びベンゾフェノン(B)オリゴヌクレオチドを水で
希釈し、その濃度を260nmで求めた。 タイプAオリゴマー:AQ1−C3−配列(表1のエントリー4)、AQ1−
C3−HEG−配列(表1のエントリー5)、AQ1−C3−HEG−2−配列
(表1のエントリー6)、AQ2−C3−配列(表1のエントリー10)及びB
P−C3−配列(実施例10のオリゴ1)。 タイプBオリゴマー:AQ1−C3−配列(表1のエントリー4)、AQ1−
C3−HEG−配列(表1のエントリー2)、AQ1−C3−HEG2−配列(
表1のエントリー3)、AQ2−C3−配列(表1のエントリー11)及びBP
−C3−配列(実施例10のオリゴ2)。 0.2MのNaCl(12.5μM)中で所望のオリゴ濃度に希釈し、更に、
0.2MのNaCl中で5倍に希釈(2.5,0.5、0.1、0.02、0.
004、0.008μM)した。各オリゴマーに対し,各濃度毎に100μLを
ミクロタイターウエルに分配した。固定化は、ミクロタイタープレート(MTP
)の上方10cmから弱いUV光を15分間照射する手順で実施した。次いで、
このMTPを3×300μL/ウエルの脱塩水で洗浄した。
希釈し、その濃度を260nmで求めた。 タイプAオリゴマー:AQ1−C3−配列(表1のエントリー4)、AQ1−
C3−HEG−配列(表1のエントリー5)、AQ1−C3−HEG−2−配列
(表1のエントリー6)、AQ2−C3−配列(表1のエントリー10)及びB
P−C3−配列(実施例10のオリゴ1)。 タイプBオリゴマー:AQ1−C3−配列(表1のエントリー4)、AQ1−
C3−HEG−配列(表1のエントリー2)、AQ1−C3−HEG2−配列(
表1のエントリー3)、AQ2−C3−配列(表1のエントリー11)及びBP
−C3−配列(実施例10のオリゴ2)。 0.2MのNaCl(12.5μM)中で所望のオリゴ濃度に希釈し、更に、
0.2MのNaCl中で5倍に希釈(2.5,0.5、0.1、0.02、0.
004、0.008μM)した。各オリゴマーに対し,各濃度毎に100μLを
ミクロタイターウエルに分配した。固定化は、ミクロタイタープレート(MTP
)の上方10cmから弱いUV光を15分間照射する手順で実施した。次いで、
このMTPを3×300μL/ウエルの脱塩水で洗浄した。
【0118】
2μMの相補的ビオチン化オリゴヌクレオチド(タイプAオリゴマー:5’−
ビオチン−CATGGTCATAGCTGTT−3’及びタイプBオリゴマー:
5’−ビオチン−ACTGGCCGTCGTTTTAC−3’に相補的)を固定
化したオリゴヌクレオチドに、100μL/ウエルの2×SSCT(30mMク
エン酸塩、0.3MNaCl、pH7.0、0.05%(v/v) Tween
20)中にて、37℃、60分間でハイブリッド化した。このMTPを3×30
0μL/ウエルのリン酸塩で緩衝処理した塩水(1×PBST、0.15+、p
H 7.2、0.05%(v/v) Tween20)で洗浄し、1×PBST
中で希釈した、100μL/ウエル、1μL/mlのワサビダイコンペルオキシ
ダーゼと複合体化したストレプトアビジンと、37℃にて15分間培養した。3
×300μL/ウエルの1×PBSTで洗浄した後、0.66mgのo−フェニ
レンジアミン、0.1Mのクエン酸塩−リン酸塩緩衝液、pH5.0及び、0.
012%のH2O2(100μL/ウエル)の添加に続いて、簡便な熱量終点測
定を行った。100μL/ウエルの0.5M、H2SO4を添加し、90秒後に
反応を停止し、ミクロタイタープレートの読み取り機で492nmにおける吸光
度を測定した。
ビオチン−CATGGTCATAGCTGTT−3’及びタイプBオリゴマー:
5’−ビオチン−ACTGGCCGTCGTTTTAC−3’に相補的)を固定
化したオリゴヌクレオチドに、100μL/ウエルの2×SSCT(30mMク
エン酸塩、0.3MNaCl、pH7.0、0.05%(v/v) Tween
20)中にて、37℃、60分間でハイブリッド化した。このMTPを3×30
0μL/ウエルのリン酸塩で緩衝処理した塩水(1×PBST、0.15+、p
H 7.2、0.05%(v/v) Tween20)で洗浄し、1×PBST
中で希釈した、100μL/ウエル、1μL/mlのワサビダイコンペルオキシ
ダーゼと複合体化したストレプトアビジンと、37℃にて15分間培養した。3
×300μL/ウエルの1×PBSTで洗浄した後、0.66mgのo−フェニ
レンジアミン、0.1Mのクエン酸塩−リン酸塩緩衝液、pH5.0及び、0.
012%のH2O2(100μL/ウエル)の添加に続いて、簡便な熱量終点測
定を行った。100μL/ウエルの0.5M、H2SO4を添加し、90秒後に
反応を停止し、ミクロタイタープレートの読み取り機で492nmにおける吸光
度を測定した。
【0119】
図7及び8に示すように、AQオリゴマーとBPオリゴマーは、共に、明らか
に濃度依存型信号を発する。非相補的配列を用いた場合は、何の信号も検出でき
なかった。本発明者らは、AQ及びBPオリゴマーの両者を、照射によって固体
表面に共有結合によって類似した効率で付着することができ、そして、このよう
にして付着したオリゴマーを、それらの相補的ターゲットDNAオリゴマーにハ
イブリッド化できると結論づける。
に濃度依存型信号を発する。非相補的配列を用いた場合は、何の信号も検出でき
なかった。本発明者らは、AQ及びBPオリゴマーの両者を、照射によって固体
表面に共有結合によって類似した効率で付着することができ、そして、このよう
にして付着したオリゴマーを、それらの相補的ターゲットDNAオリゴマーにハ
イブリッド化できると結論づける。
【図1】
図1は、アントラキノンホスホルアミドエステル3及び5の合成を示す。
【図2】
図2は、合成したアントラキノンオリゴヌクレオチドの2つの一般タイプの合
成を示す。
成を示す。
【図3】
図3は、ベンゾフェノンホスホルアミドエステル試薬の合成を示す。
【図4】
図4は、吸光度測定により各捕捉プローブのオリゴマー捕捉を示す図である。
【図5】
図5は、共焦点レーザースキャナーで走査した一つの配列(array)を表
す。
す。
【図6】
図6は、レーザースキャナーからのTIFF像を、専用の画像解析ソフトウエ
アを用いて解析し、得られた棒グラフを示す。
アを用いて解析し、得られた棒グラフを示す。
【図7】
図7は、タイプA配列の、0.2M塩化ナトリウム中での、アントラキノンと
ベンゾフェノンがカップリングしたオリゴヌクレオチドの関数としての、固定化
効率を示す。
ベンゾフェノンがカップリングしたオリゴヌクレオチドの関数としての、固定化
効率を示す。
【図8】
図8は、タイプB配列の、0.2M塩化ナトリウム中での、アントラキノンと
ベンゾフェンがカップリングしたオリゴヌクレオチドの関数としての、固定化効
率を示す。
ベンゾフェンがカップリングしたオリゴヌクレオチドの関数としての、固定化効
率を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(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,GW,ML,
MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K
E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG
,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,
RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,
AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C
A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM
,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,
GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K
E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS
,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R
U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM
,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,
YU,ZA,ZW
Claims (22)
- 【請求項1】 次式I: 【化1】 (式中、Y及びY’は、各々独立に、所望により置換されたC1−6アルキルか
ら選ばれるか、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−
複素環を形成し; Wは、酸素及び硫黄から選ばれ; Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及び所望により置換されたベン
ジルから選ばれ; RNは、水素、C1−4アルキル、所望により置換されたベンジル、所望によ
り置換されたキノン及びヌクレオシドから選ばれ;そして、 Qは所望により置換されたキノン及び所望により置換された光反応性ケトンか
ら選ばれる。) で表されるホスホルアミドエステル試薬。 - 【請求項2】 RNが水素である、請求項1に記載の試薬。
- 【請求項3】 Qがキノン又は所望により置換されたベンゾフェノンである
、請求項1又は2に記載の試薬。 - 【請求項4】 キノンがアントラキノンである、請求項3に記載の試薬。
- 【請求項5】 キノンがフェナントレンキノンである、請求項3に記載の試
薬。 - 【請求項6】 Qがベンゾフェノンである、請求項3に記載の試薬。
- 【請求項7】 Y及びY’が、エチル及びイソプロピル、特にイソプロピル
から選ばれる、請求項1〜6のいずれかに記載の試薬。 - 【請求項8】 Y及びY’が共にイソプロピルである、請求項7に記載の試
薬。 - 【請求項9】 Y及びY’が、それらが結合する窒素と共にモルホリノ環
を形成する、請求項1〜6のいずれかに記載の試薬。 - 【請求項10】 Xが2−シアノエチルを表わし、そしてWが酸素を表わす
、請求項1〜9のいずれかに記載の試薬。 - 【請求項11】 下記式: 【化2】 で表される、請求項1に記載の試薬。
- 【請求項12】 下記式: 【化3】 で表される、請求項1に記載の試薬。
- 【請求項13】 下記のフラグメント: 【化4】 (式中、RNは水素、C1−4アルキル、所望により置換されたベンジル、所望
により置換されたキノン及びヌクレオシドから選ばれ; Qは、所望により置換されたキノン及び所望により置換された光反応性ケトン
から選ばれ; W及びW’は独立に酸素及び硫黄から選ばれ;そして、 Vは所望により置換されたC1−6アルキル、所望により置換されたベンジル
、水素、Li+、K+、Na+及びNH4 +から選ばれる。) を含むオリゴマー。 - 【請求項14】 RNが水素であり、そして、Qがアントラキノン及び所望
により置換されたベンゾフェノンから選ばれる、請求項13に記載のオリゴマー
。 - 【請求項15】 RNが水素であり、そして、Qがフェナントレンキノンで
ある、請求項13に記載のオリゴマー。 - 【請求項16】 RNが水素であり、そして、Qがベンゾフェノンである、
請求項13に記載のオリゴマー。 - 【請求項17】 次式II: 【化5】 (式中、Y及びY’は、各々独立に、所望により置換されたC1−6アルキルか
ら選ばれるか、又は、Y及びY’は、それらが結合する窒素と共に非芳香族N−
複素環を形成し; Xは、所望により置換されたC1−6アルキル及び所望により置換されたベン
ジルから選ばれ; Wは酸素及び硫黄から選ばれ;Qは、所望により置換されたキノン及び所望に
より置換された光反応性ケトンから選ばれ; nは1から10の整数であり;そして、 mは0又は1である。) で表されるホスホルアミドエステル試薬。 - 【請求項18】 下記のフラグメント: 【化6】 (式中、Q、W、W’、V、n及びmは、請求項16に定義されたとおりである
。) を含むオリゴマー。 - 【請求項19】 Qがアントラキノンであり、mが0であり、そしてnが1
である、請求項18に記載のオリゴマー。 - 【請求項20】 Qが所望により置換されたベンゾフェノンであり、mが0
であり、そしてnが1である、請求項18に記載のオリゴマー。 - 【請求項21】 Qがフェナントレンキノンであり、mが0であり、そして
nが1である、請求項18に記載のオリゴマー。 - 【請求項22】 Qがベンゾフェノンであり、mが0であり、そしてnが1
である、請求項18に記載のオリゴマー。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK199900987 | 1999-07-07 | ||
DKPA199900987 | 1999-07-07 | ||
PCT/DK2000/000375 WO2001004129A1 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-07 | Synthesis of stable quinone and photoreactive ketone phosphoramidite reagents for solid phase synthesis of photoreactive-oligomer conjugates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003504375A true JP2003504375A (ja) | 2003-02-04 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001509738A Pending JP2003504375A (ja) | 1999-07-07 | 2000-07-07 | 光反応性オリゴマー複合体の固相合成のための安定なキノン及び光反応性ケトンホスホルアミドエステル試薬の合成 |
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JP (1) | JP2003504375A (ja) |
AT (1) | ATE254624T1 (ja) |
AU (1) | AU5805900A (ja) |
CA (1) | CA2377589A1 (ja) |
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IL (1) | IL147286A0 (ja) |
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AU2003234885A1 (en) * | 2002-06-07 | 2003-12-22 | Picosep A/S | Method and system for multi-stage isoelectric focussing |
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DE10323685A1 (de) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Rühe, Jürgen, Prof. Dr. | Verfahren zur kovalenten Immobilisierung von Sonden-Biomolekülen an organischen Oberflächen |
WO2005049849A2 (en) | 2003-11-14 | 2005-06-02 | Integrated Dna Technologies, Inc. | Fluorescence quenching azo dyes, their methods of preparation and use |
US7772439B2 (en) | 2004-10-25 | 2010-08-10 | Operon Biotechnologies, Inc. | Amino or thiol linker building block for the synthesis of amino- or thiol-functionalized nucleic acids and methods of making and use thereof |
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CA2794485C (en) | 2010-03-26 | 2018-05-22 | Integrated Dna Technologies, Inc. | Methods for enhancing nucleic acid hybridization |
AU2011299233B2 (en) | 2010-09-07 | 2016-09-15 | Integrated Dna Technologies, Inc. | Modifications for antisense compounds |
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US5292873A (en) * | 1989-11-29 | 1994-03-08 | The Research Foundation Of State University Of New York | Nucleic acids labeled with naphthoquinone probe |
US5650399A (en) * | 1993-08-23 | 1997-07-22 | The Research Foundation Of State University Of New York | Reactive anthraquinone derivatives and conjugates thereof |
US6506895B2 (en) * | 1997-08-15 | 2003-01-14 | Surmodics, Inc. | Photoactivatable nucleic acids |
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