JP4882074B2 - オリゴヌクレオチド誘導体、遺伝子検出用プローブ及びdnaチップ - Google Patents
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Description
従来は、プローブを作成する際に、核酸塩基部に保護基を結合し、最終的に、この保護基をアンモニア処理により除去する必要があったが、アンモニア処理を行うことにより、アンカー部分のSi−O結合が切断され、90%程度のDNAプローブが担体上から脱落するという問題があった。
従って、本発明の目的は、SNP等に用いる場合に、上記問題が発生することなく用いることができるオリゴヌクレオチド誘導体を提供することにある。
また、本発明は上記オリゴヌクレオチド誘導体を用いた遺伝子検出法における利用法を提供することにある。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、下記一般式(1)で表わされるオリゴヌクレオチド誘導体を提供するものである。
また、本発明は、上記オリゴヌクレオチド誘導体の少なくとも1つ以上を担体に固定化させてなる、DNAチップを提供する。
本発明のプローブ、マイクロアレイ、DNAチップは、本発明のオリゴヌクレオチド誘導体を用いているので、感度よく、遺伝子の検出を行うことができる。
本発明のヌクレオチド誘導体は、本発明のオリゴヌクレオチド誘導体を製造するための原料として用いられる。
本発明のオリゴヌクレオチド誘導体は、下記一般式(1)で表わされる。
nは10〜50である。nが10未満であると二重鎖形成能が低下し、一方、nが50を超えると塩基識別能が低下する。
Y2は水素、水酸基、アルコキシ基又は2−シアノエトキシ基エチル基であるか、又はY2とリボース4’位炭素とが結合し、環を形成していてもよい。アルコキシ基としては、炭素数が1〜20個のアルコキシ基が好ましい。
B1は下記一般式(2)で表わされる置換基を表す。
また、上記一般式(1)及び(2)において、B及びB2は、少なくとも1個は、アミノ基を有する核酸塩基であり、R及びR2は、少なくとも1個が水素でない。
オリゴヌクレオチド誘導体を構成するユニットの製造は、従来公知の方法を組み合わせて行うことができる。また、オリゴヌクレオチド誘導体を構成するユニット(ホスホロアミダイト)としては、市販されているものを用いてもよい。
本発明のDNAチップ(又はマイクロアレイ)は、上述した本発明のオリゴヌクレオチド誘導体の少なくとも1つ以上を固定化させてなる。固定化とは、吸着も含む概念であり、また共有結合等による結合も含まれる。
方法としては、まず、試料と、本発明のDNAチップ(又はマイクロアレイ)とをハイブリダイズさせる。ハイブリダイズに際しては、DNAチップ(又はマイクロアレイ)に固定されたオリゴヌクレオチド誘導体に対し、試料を例えば0.1μM〜100μM程度添加することができる。また、ハイブリダイズの条件は、ポリヌクレオチド誘導体の種類によって異なるが、例えば0〜60℃の温度で、例えば1〜30時間程度である。
本発明の標的核酸中のヌクレオチドの同定方法は、上記一般式(1)で表わされるオリゴヌクレオチド誘導体を、試料中の標的核酸とハイブリダイズさせる工程:及び
ハイブリダイズ産物を検出する工程を有する。
本発明の標的核酸中のヌクレオチドの同定方法においては、先ず、上記一般式(1)で表わされるオリゴヌクレオチド誘導体を、試料中の標的核酸とハイブリダイズさせる。用いられる試料としては、特に制限はなく、核酸を含むものであればよく、例えば、細胞抽出液、血液等の体液、PCR産物、オリゴヌクレオチド等が挙げられる。ハイブリダイズの条件は上述した通りである。
まず、本発明の第1の実施の形態にかかるヌクレオチド誘導体について説明する。
本発明の第1の実施の形態にかかるヌクレオチド誘導体は下記一般式(17)で表わされる。
また、X2としては、窒素原子又は置換基を有してもい炭素原子を表わす。
次に、本発明の第2の実施の形態にかかるヌクレオチド誘導体について説明する。
本発明の第2の実施の形態にかかるヌクレオチド誘導体は下記一般式(18)で表わされる。
実施例1
デオキシグアノシン(1.33g 5mmol)をピリジン共沸で脱水し、30mlの無水メタノールに溶解した後、ジメトキシジメチルアミノメタン(1.81ml、1.78g 15mmol)を加え、55℃で15時間、撹拌を行った。撹拌終了後、室温まで反応溶液を冷却し、沈殿物をろ過して回収し、白色粉末の生成物を得た。次に、得られた白色粉末をピリジン共沸で脱水し、50mlの無水ピリジンに溶解した。得られた溶液にジメトキシトリチルクロライド(1.86g 5.5mmol)を加え、室温で12時間撹拌した後、反応溶液に10mlのメタノールを加え、さらに5分間撹拌した。次いで、この反応溶液を200mlのクロロホルムで希釈し、5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液200mlで3回抽出操作を行った。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥してろ過し、溶媒を減圧留去させた。得られた粗生成物をジイソプロピルエーテルを用いて結晶化させ、ろ過し、白色粉末の生成物を回収した。
1H NMR (CDCl3): 2.22 - 2.31( m, 1H ), 2.57 - 267( m, 1H ), 3.09 - 3.15( m, 2H ), 3.71( s, 6H ), 3.81 - 3.91( m, 1H ), 4.32 - 4.35( m, 1H ), 5.28( d, 1H, J = 4.4 Hz ), 6.12( dd, 1H, J = 6.3, 6.8 Hz ), 6.42(br s, 2H), 6.81(dd, 4H, J = 6.8, 8.8 Hz ), 7.17-7.34( m, 9H ), 7.76( s, 1H ), 10.58( br s, 1H )
31P NMR (CDCl3): 149.4 149.2
1H NMR (CDCl3): 1.01 - 1.25(m, 12H ), 2.41( t, 1H, J = 10.5 Hz ), 2.43 - 2.77( m, 3H ), 3.31 - 3.80( m, 12H), 4.11 - 4.18( m, 1H ), 4.55 - 4.61( m, 1H ), 6.43 - 6.49( m 1H ), 6.74 - 6.80( m, 4H ), 7.10 - 7.36( m, 11H ), 760 - 7.69( m, 1H )
2’-デオキシアデノシン一水和物(4g, 15mmol)を酢酸ナトリウム緩衝液(pH 4.3)75mlに懸濁させた。この溶液に、臭素(0.92ml, 18mmol)を溶解させた酢酸ナトリウム緩衝液(pH 4.3)75mlを滴下し、室温で2時間撹拌した。次いで、5%チオ硫酸ナトリウム水溶液を50ml加え、次いで、2M水酸化ナトリウム水溶液を50ml加えた。得られた沈殿物をろ過することにより回収し、水、エタノールで十分に洗浄し、8-ブロモ-2’-デオキシアデノシンを得た(4.2g, 収率:83%)。
1H NMR (DMSO): 2.08 - 2.16(m, 1H ), 3.05 - 3.15(m, 1H ), 3.41 - 3.48(m, 1H), 3.54 - 3.61( m, 1H ), 3.78 - 3.83(m, 1H), 4.40 - 4.41(m, 1H), 4.91(s, 1H), 5.29(s,1H), 5.43(brs, 2H), 6.13(t, 1H, J = 7.25 Hz), 8.12(s, 1H )
1H NMR (DMSO): 2.05 - 2.12(m, 1H ), 2.21(s,3H), 3.03 - 3.16(m, 1H ), 3.45 - 3.48(m, 1H), 3.55 - 3.60( m, 1H ), 3.78 - 3.80(m, 1H), 4.38 (brs, 1H), 4.81(brs, 1H), 5.22(s,1H), 6.15(t, 1H, J = 7.25 Hz), 8.12(s, 1H ), 10.20(brs, 1H), 10.83(brs,1H).
1H NMR (CDCl3): 2.11 - 2.15( m, 1H ), 2.21( s, 3H ), 3.04 - 3.15( m, 1H ), 3.70( s, 6H ), 3.81 - 3.91( m, 1H ), 4.32 - 4.35( m, 1H ), 6.13( dd, 1H, J = 6.2, 6.7 Hz ), 6.81(dd, 4H, J = 6.8, 8.8 Hz ), 7.10 - 7.28( m, 9H ), 8.20( s, 1H ), 10.20( br s, 1H), 10.82(brs, 1H).
790mgの3−デアザグアノシン(下記式(7)で表わされる化合物)を1mlの無水DMFで供沸し、次いで、20mlの無水N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、室温にした後、1.87mlのN,Nジメチルホルムアミドジメチルアセタールを加え、5時間撹拌した。溶媒を減圧下留去した後、メタノールを加え、沈殿を生じさせた。この沈殿を濾過により精製し、よく乾燥させ、2−N-((ジメチルアミノ)メチレン)−3−デアザグアノシン(下記一般式(8)で表わされる化合物)を得た(789mg、収率:83%)。
1H NMR (DMSO-d6)δ2.9-3.1(6H,NCH3),3.5-4.4(5H,2’H,3’H,4’H ,5’H),5.0-6.1(5H,1’H,2’OH,3’OH,5’OH,3H),7.9-8.0(2H,8H,NCHN),10.6-10.7(1H,1H)
1H NMR (DMSO-d6)δ0.6,1.3(28H,CCH3,SiCHC2),2.9-3.1(6H,NCH3),3.9-4.4(5H,2’H,3’H,4’H ,5’H),5.6-6.0(3H,1’H,2’OH,3H),7.9-8.0(2H,8H,NCHN),10.6-10.7(1H,1H)
次いで、上述のようにして得られた、3’,5’-O-(1,1,3,3テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-3-デアザグアノシン(100mg)を、1mlの無水ピリジンで共沸(×3)し、3mlの無水ピリジンに溶解し、31μlのイソプロピルエチルアミン、及び48mgのジフェニルカルバモイルクロライドを加え、室温で4.5時間撹拌した。4.5時間の撹拌後、20mlの重曹水を加え反応を停止させた。反応溶液を20mlの酢酸エチル/重曹水(1/1)で1回抽出した後、20mlの酢酸エチル/食塩水(1/1)で2回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(N60球状中性シリカゲル)を用いてヘキサン/酢酸エチル(ヘキサン濃度を50%→80%に変化させる)で精製し、3’,5’-O-(1,1,3,3テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-3-デアザグアノシン(下記式(10)で表わされる化合物)を得た(105mg、収率:79%)。
1H NMR (DMSO-d6)δ0.6,1.3(28H,CCH3,SiCHC2),2.9-3.1(6H,NCH3),3.9-4.4(5H,2’H,3’H,4’H ,5’H),5.7-5.9(2H,1’H,2’OH),6.9-7.0(1H,3H),7.2-7.6(10H,C6H5),8.2-8.5(2H,8H,NCHN)
次いで、上述のようにして得られた、3’,5’-O-(1,1,3,3テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-3-デアザグアノシン(155mg)を、1mlの無水トルエンで共沸(×2)し、5mlの無水DMFに溶解し、62μlのヨウ化メチル、及び12mgの水素化ナトリウムを加え、-20℃で3時間撹拌した。3時間撹拌した後、50mlの酢酸エチルを加え、リン酸緩衝液(pH7.0)に注いで反応を停止させた。反応溶液を酢酸エチル/リン酸緩衝液(pH:7.0)で1回抽出した後、50mlの酢酸エチル/食塩水(1/1)で2回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(N60球状中性シリカゲル)を用いてヘキサン/酢酸エチル(ヘキサン濃度を70%→75%に変化させる)で精製し2’-O-メチル-3’,5’-O-(1,1,3,3テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-3-デアザグアノシン(下記式(11)で表わされる化合物)を得た(118mg、収率:75%)。
1H NMR (DMSO-d6)δ0.6,1.3(28H,CCH3,SiCHC2),2.9-3.1(6H,NCH3),3.5-3.6(3H,OCH3),3.9-4.6(5H,2’H,3’H,4’H ,5’H),6.0-6.1(1H,1’H),6.8-6.9(1H,3H),7.2-7.6(10H,C6H5),8.2-8.5(2H,8H,NCHN)
上述のようにして得られた、2’-O-メチル-3’,5’-O-(1,1,3,3テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-3-デアザグアノシン(70mg)を1mlの無水テトラヒドロフラン(THF)で共沸(×2)し、2.2mlの無水THFに溶解し、36μlのトリエチルアミン3フッ化水素を加え、室温で3時間撹拌した。次いで、溶媒を減圧下留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(N60球状中性シリカゲル)を用いて酢酸エチル/メタノール(酢酸エチル濃度を2%→4%に変化させる)で精製し、2’-O-メチル-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-3-デアザグアノシン(下記式(12)で表わされる化合物)を得た(41mg、収率:83%)。
1H NMR (DMSO-d6)δ2.9-3.1(6H,NCH3),3.2-3.4(3H,OCH3),3.5-4.4(5H,2’H,3’H,4’H ,5’H),5.1-5.4(2H,3’OH,5’OH),5.9-6.0(1H,1’H),6.9-7.1(1H,3H),7.2-7.6(10H,C6H5),8.3-8.5(2H,8H,NCHN)
1H NMR (DMSO-d6)δ2.8-3.1(6H,NCH3),3.1-3.3(2H,5’H),3.3-3.4(3H,OCH3),3.6-3.7(6H,OCH3),4.0-4.4(3H,2’H,3’H,4’H),5.2-5.4(1H,3’OH),5.9-6.1(1H,1’H),6.7-7.6(24H,3H ,C6H4,C6H5),8.2-8.4(2H,8H,NCHN)
上述のようにして得られた、
2’-O-メチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-3-デアザグアノシン(290mg)を28%アンモニア水:40%メチルアミン:ピリジン(2:2:1)の混合溶液3.5mlに溶解させた後、50℃で6時間撹拌した。溶媒を減圧下留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(N60球状中性シリカゲル)を用いて1%トリエチルアミンを添加したヘキサン/酢酸エチル(1/1)で精製し、2’- O -メチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)- 3-デアザグアノシン(下記式(14)で表わされる化合物)を得た(50mg、収率:74%)。
上述のようにして得られた、2’- O -メチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)- 3-デアザグアノシン(18mg)を1mlの無水ピリジンで共沸(×3)し、300μlのアセトニトリルに溶解させた後、室温で31μlのヘキサメチルジシラザンを加え2時間撹拌した。溶媒を減圧下留去した後、残渣を300μlの無水ピリジンに溶解させた。0℃で8μlのアセチルクロライドを加え、その後室温に戻し3時間撹拌した。1mlの水を加え反応を停止させた。次いで、500μlのアンモニア水を加えて、15分撹拌した後、40mlの酢酸エチル/食塩水(1/1)で2回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(N60球状中性シリカゲル)を用いて1%トリエチルアミンを添加したヘキサン/酢酸エチル(1/1)で精製し、2’-O-メチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2-N-アセチル- 3-デアザグアノシン(下記式(15)で表わされる化合物)を得た(14.3mg、収率:70%)。
上述のようにして得られた、2’-O-メチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2-N-アセチル- 3-デアザグアノシン(599mg)を、1mlの無水トルエンで共沸(×3)し、10mlの無水塩化メチレンに溶解し、260μlのイソプロピルエチルアミン、及び230μlの2-シアノジイソプロピルホスホロアミドクロリダイトを加え、室温で4.5時間撹拌した。撹拌した後、1mlの水を加え反応を停止させた。反応溶液200mlの塩化メチレン/5%重炭酸ナトリウム水(1/1)で5回抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(N60球状中性シリカゲル)を用いて1%トリエチルアミンを添加したヘキサン/クロロホルム(ヘキサン濃度を50%→80%に変化させる)で精製し、2’-O-メチル-3’-O-(2−シアノエトキシ基エチル-N,N’-ジイソプロピルホスホロアミダイト)-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2-N-アセチル-3-デアザグアノシン(下記式(16)で表わされる化合物)を得た(460mg、収率:62%)。
実施例4
2’−デオキシ−7−デアザ−アデノシン(1g、4mmol)を無水ピリジンで3回共沸脱水をおこなった後、無水ピリジン(40 mL)に溶解した。得られた溶液にトリエチルアミン(559 μL, 4 mmol)、ジクロロ酢酸(329μL, 4 mmol)、及び4,4’−ジメトキシトリチルクロライド (1.48g, 4.4 mmol)を、この順で加え、室温で4時間撹拌した。次いで反応溶液をCHCl3(80mL)で希釈した。CHCl3層を飽和食塩水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥してろ過し、溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(20g, 1%ピリジン) により精製し、ヘキサンに50〜100%クロロホルム、次いで、クロロホルムに0〜3%メタノールのグラジエントをかけて溶出し、溶媒を留去し目的の固体(5’−O− ( 4,4’−ジメトキシトリチル)−2’−デオキシ−7−デアザ−アデノシン)を得た。 (1.5 g, 68%)
1H NMR (CDCl3) δ 2.31 -2.49 (m, 2H), 2.25 (s, 1H), 3.66 (s, 6H), 4.08 (d, 1H, 2.97 Hz), 4.54 -4.56 (m, 1H), 5.55 (brs, 2H), 6.19 (d, 1H, J = 4.1 Hz), 6.66 (d, 4H, J = 8.9 Hz), 7.05 - 7.22 (m, 9H), 7.33 (d, 2H, J = 1.4 Hz), 8.13 (s, 1H), 8.46 (d, 1H, J = 4.3 Hz); 13C NMR (CDCl3) δ 40.8, 55.2, 64.1, 72.2, 83.4, 85.6, 86.4, 99.1, 103.6, 113.6, 121.9, 123.9, 125.3, 126.9, 127.9, 128.3, 129.1, 130.1, 135.9, 136.3, 144.7, 149.6, 150.3, 151.5, 156.9, 158.5.
1H NMR (CDCl3) : 2.30 (s, 3H), 2.39 -2.46 (m, 1H), 2.52-2.57 (m, 1H), 3.33-3.39 (m, 2H), 3.75 (s, 6H), 4.06 (d, 1H, 4.3 Hz), 4.59 (dd, 1H, 6.2 Hz, 9.9 Hz), 6.77 (d, 4H, J = 8.6 Hz), 6.86 (d, 1H, J = 4.1 Hz), 7.18 - 7.31 (m, 9H), 7.39 (d, 2H, J = 6.75 Hz), 8.46 (s, 1H), 8.63 (s, 1H); 13C NMR (CDCl3) : 24.6, 40.4, 55.2, 63.9, 72.7, 77.2, 83.1, 85.2, 86.6, 108.6, 113.2, 123.5, 126.9, 127.9, 128.1, 130.0, 135.6, 135.7, 144.5, 149.9, 150.3, 158.5
1H NMR (CDCl3) : 1.01-1.12 (m, 12H), 2.36 (s, 3H), 2.39 (t, 1H, J = 6.8 Hz), 3.23-3.27 (m, 2H), 3.49-4.16 (m, 10H), 4.16 (s, 1H), 4.65 (s, 1H), 6.77 (dd, 4H, J = 4.3 Hz, J = 7.8 Hz), 6.81 (d, 1H, J = 3.2 Hz), 7.11 - 7.36 (m, 11H), 8.43 (s, 1H), 9.37 (s, 1H); 13C NMR (CDCl3) : 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 22.8, 24.5, 24.6, 24.7, 29.7, 39.8, 43.1, 43.1, 43.3, 43.3, 55.2, 58.1, 58.2, 58.4, 58.5, 63.4, 63.6, 68.3, 73.3, 73.6, 73.9, 74.2, 77.3, 83.4, 84.9, 85.0, 85.1, 85.2, 86.4, 104.2, 109.0, 113.1, 117.4, 117.5, 123.7, 126.9, 127.8, 128.2, 128.2, 130.1, 130.5, 135.7, 135.7, 144.6, 150.2, 152.8, 152.8, 158.5, 169.0; 31P NMR (CDCl3) :149.2, 149.4.
5’, 3’-ビストルオイル2’−デオキシ−6−クロロ-7-デアザプリン(2.0 g, 4mmol)を飽和アンモニア-MeOH(40mL)に溶解し、得られた溶液を密封可能な容器に入れ、密封した状態で60℃の温度で、3日間撹拌した。3日間撹拌を行った後、溶媒を減圧留去し、ジエチルエーテル(50 mL)及び水(40 mL)を用いて抽出操作を行った。水層を回収し、溶媒を減圧留去した残留物を無水ピリジンで3回共沸脱水を行い、無水ピリジン(40 mL)に溶解した。次いで、反応溶液にトリエチルアミン(559μL, 4 mmol)、ジクロロ酢酸(329μL, 4 mmol)、4,4’-ジメトキシトリチルクロライド(1.48 g, 4.4 mmol )を、この順で加え室温で4時間撹拌した。次いで、反応溶液をCHCl3(80mL)で希釈した。CHCl3層を飽和食塩水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥してろ過し、溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(20g,1% ピリジン) により精製し、ヘキサンに50〜100%クロロホルム、続いてクロロホルムに0〜3%メタノールのグラジエントをかけて溶出し、溶媒を留去し目的の固体(5’−O−( 4,4’−ジメトキシトリチル)−2’−デオキシ−8−アザ−7−デアザ-アデノシン)を得た(1.9 g, 85%)。
1H NMR (CDCl3) : 2.35 -2.49 (m, 1H), 3.02 -3.11 (m, 1H), 3.22 (dd, 1H, J = 6.2 Hz, J = 9.2 Hz), 3.32 (dd, 1H, J = 5.1 Hz, J = 9.7 Hz), 3.79 (s, 6H), 4.03 (dd, 1H, J = 5.1 Hz, J = 11.1 Hz), 4.86 (dd, 1H, J = 6.1 Hz, J = 11.5 Hz), 5.55 (brs, 2H), 6.73 (d, 4H, J = 8.1 Hz), 6.76 - 6.83 (m, 1H), 7.16 - 7.34 (m, 9H), 7.39 (d, 2H, J = 1.6 Hz), 7.82 (s, 1H), 8.38 (s, 1H); 13C NMR (CDCl3) : 21.2, 38.0, 54.9, 64.2, 72.3, 77.2, 84.0, 85.6, 86.0, 100.9, 112.8, 123.8, 125.1, 126.5, 127.5, 127.6, 127.7, 128.0, 128.0, 129.0, 129.9, 132.0, 135.9, 136.3, 144.7, 149.0, 153.8, 155.3, 157.4, 158.1, 158.2, 158.3.
1H NMR (CDCl3) : 2.30 (s, 3H), 2.38 -2.48 (m, 1H), 3.01-3.10 (m, 1H), 3.20-3.35 (m, 2H), 3.76 (s, 6H), 4.06 (dd, 1H, J = 5.1 Hz, J = 11.3 Hz), 4.84 (m, 1H), 6.72-6.83 (m, 5H), 7.15 - 7.35 (m, 9H), 7.36 (d, 2H, J = 6.48 Hz), 8.22 (s, 1H), 8.56-8.65 (s, 2H);
1H NMR (CDCl3) : 1.07-1.28 (m, 12H), 2.30 (s, 3H), 2.42-2.62 (m, 3H), 3.14-3.29 (m, 3H), 3.56-3.81 (m, 10H), 4.22 (s, 1H), 4.82-4.97 (m, 1H), 6.67-6.73 (m, 4H), 6.83 (t, 1H, J = 4.1 Hz), 7.12 - 7.37 (m, 11H), 8.22 (s, 1H), 8.56 (s, 1H), 8.58 (s, 1H); 31P NMR (CDCl3) :149.2, 149.4.
実施例4で得られた、上記式(20)で表わされる化合物又は上記(21)で表わされる化合物と、実施例5で得られた、上記式(3)で表わされる化合物、上記式(5)で表わされる化合物、上記式(6)で表わされる化合物とを用いてプローブの合成を行った。
プローブの合成は、Applied Biosynthesis Incの自動合成機、商品名「DNA/RNA Synthesizer 392」を用いて行い、配列TACCTAXATACCATA(配列番号:5、Xは、デオキシ−6N−アセチル−7−デアザアデノシン(上記式(20)で表わされる化合物を用いた場合)又は2’−デオキシ−6N−アセチル−8−アザ−7−デアザアデノシン(上記式(21)で表わされる化合物を用いた場合)で表わされるプローブを作成した。プローブの自動合成機による合成は、シリルリンカーを介してチミジンを導入したハイリークロスリンクポリスチレン(HCP)固相担体(1μmol、24μmol/g)を用いて行った。合成各鎖伸長サイクルは、以下の表2に示す通りであり、縮合反応では、6−ニトロ−1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HonBt)及びベンゾイミダゾリウムトリフラート(BIT)を用いた。
測定結果を表3に示す。なお、表においては、ΔTmは、配列番号:6のYの位置がチミジンである相補鎖の場合のTmと、最も安定なミスマッチである、2'-デオキシアデノシンである場合のTmとの差を表わす。
配列番号:5で表わされる塩基配列のXの位置に、2’−デオキシ−6N−アセチル−8−アザ−7−デアザアデノシン(8aza7deazaA)を含むオリゴヌクレオチド(実施例5で得られたものから製造されたもの)は、Xの位置に2’−デオキシ−アデノシン(A)を含むオリゴヌクレオチドにくらべ、配列番号:6のYの位置がチミジンである相補鎖に対するTmが同等(45℃)であった。また、配列番号:5のXの位置に2'-デオキシ-6N-アセチル-8-アザ-7-デアザアデノシン(8aza7deazaA)を含むオリゴヌクレオチド(実施例4)は、Xの位置に2'-デオキシ-アデノシン(A)を含むオリゴヌクレオチド(実施例5)に比べ、配列番号:6のYの位置にチミジンがある相補鎖に対するTmが同等(45℃)であった。一方、最も安定なミスマッチである、配列番号:6のYの位置が2'-デオキシアデノシンである場合のTmは、配列番号:5のXの位置が8aza7deazaAを含む場合(31℃)の方がXがAの場合(32℃)よりも塩基識別能1℃低かった。この結果、8aza7deazaAを含むオリゴヌクレオチドはミスマッチ塩基識別能が向上していることが明らかである。
実施例5で得られた化合物(式(21)で表わされる化合物)、及び2’−デオキシ−4N−アセチルシチジンを用い、合成各鎖伸長サイクルを、以下の表4に示す通りに行った以外は、実施例6と同様に操作を行い、TA*C*C*TA*A*A*TA*C*C*A*TA*(配列番号:7、A*は2’−デオキシ−6N−アセチル−8−アザ−7−デアザデアノシンを表し、C*は2’−デオキシ−4N−アセチルシチジンを表す)の配列を有するオリゴヌクレオチドを得た。
実施例7で得られたオリゴヌクレオチドと、その相補的な配列を有するオリゴヌクレオチド(ATGGTGTYTAGGTA、配列番号:8、Yはチミジン、2'-デオキシシチジン、2'-デオキシアデノシン、2'-デオキシグアノシンのいずれかを表わす)との二重鎖融解温度を、実施例6と同様にして測定し、また、実施例6と同様にして塩基識別能を調べた。また、コントロールとして、配列番号:7で表わされるオリゴヌクレオチド(実施例5で得られた化合物(式(21)で表わされる化合物)、及び2’−デオキシ−4N−アセチルシチジンを用いないで製造したもの、すなわち修飾されていないオリゴヌクレオチド)を用いて同様に実験を行った。
2-N-((ジメチルアミノ)メチレン)-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-6-O-ジフェニルカルバモイル-2’-O-メチル-3-デアザグアノシン(290mg,0.342mmol)を55℃で28%アンモニア水:40%メチルアミン/メタノール溶液:ピリジン(2:2:1, v/v/v)(3.5ml)に溶解し、5時間撹拌した。撹拌を行った後、クロロホルム( 100 ml )/5%食塩水( 70 ml )で2回抽出した。有機層を減圧下留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(N60球状中性シリカゲル) を用いて1%トリエチルアミンを添加したメタノール/クロロホルム4%で精製し、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-メチル-3-デアザグアノシンを得た(150mg,73%)。
1H NMR(DMSO-d6)σ3.39 ( 3H, s ), 3.72 ( 6H, s ), 4.01 ( 1H, d, J = 3.4 Hz ), 4.14 ( 1H, t, J = 4.9 Hz ), 4.21 ( 1H, t, J = 5.6 Hz ), 5.27 ( 1H, d, J = 6.4 Hz ), 5.45 ( 1H, s ), 5.56 ( 2H, d, J = 8.3 Hz ), 5.66 ( 1H, d, J = 4.6 Hz ), 6.82 - 6.84 ( 4H, m ) 7.18 - 7.32 ( 9H, m ), 7.77 ( 1H, s ), 10.32 ( 1H, s br ) : MS m/z calcd for C33 H 35 N 4 O 7 + : 599.2506, found 599.2550
1H NMR(DMSO-d6)σ2.09 ( 3H, s ), 3.14 - 3.20 ( 2H, m ), 3.41 ( 3H, s ), 3.71 ( 6H, s ), 4.06 ( 1H, dd, J = 5.1 Hz, J = 8.6 Hz), 4.20 ( 1H, t, J = 4.7 Hz ), 4.24 ( 1H, dd, J = 5.4 Hz, J = 11.5 Hz ), 5.31 ( 1H, d, J = 6.4 Hz ), 5.86 ( 1H, d, J = 4.4 Hz ), 6.45 ( 1H, s br ), 6.80 - 6.83 ( 4H, m ), 7.15 - 7.29 ( 9H, m ), 8.07 ( 1H, s ), 10.54 ( 1H, s br ), 11.28 ( 1H, s br ) : MS m/z calcd for C35 H37 N 4 O 8 + : 641.2611, found 641.2642
を得た(47mg,30%)。
1H NMR ( CDCl3-d1 ) σ1.03 - 1.05 ( 4H, m ), 1.17 - 1.29 ( 8H, m ), 2.02 ( 3H, m ), 2.37, 2.68 ( 2H, m ), 3.36 - 3.67 ( 7H, m ), 3.77 ( 6H, m ), 3.87 - 3.98 ( 1 H, m ), 4.13 -4.16 ( 1 H, m ), 4.32 - 4.38 ( 1 H, m ), 4.47 - 4.50 ( 1 H, m ), 5.85 ( 1 H, m ), 6.80 ( 4 H, m ), 7.20 - 7.49 ( 9H, m ), 7.96 ( 1 H, m ), 10.21 ( 1 H, s br ), 11.80 ( 1 H, s br ) : 31P NMR ( CDCl3-d1 ) σ151.6, 152.2
3’,5’-ビス-O-(tert-ブチルジメチルシリル ) デオキシグアノシン ( 1.5 g, 3.02 mmol ) を無水ピリジンで3回共沸し、無水ピリジン(15 ml) に溶解し、トリメチルシリルクロライド(576μl,4.53 mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。次いで、クロロギ酸フェニル(569μl,3.93mmol)を加え、室温で4時間撹拌した。40%メチルアミンのメタノール溶液 ( 1.8 ml, 15.1 mmol ) を加え室温で2時間撹拌した。反応溶液を酢酸エチル( 200 ml )/水( 150 ml )で1回抽出した後、酢酸エチル( 200 ml )/食塩水( 150 ml )で2回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、残渣をNHシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いてメタノール/クロロホルム50%〜80%で精製し、3’,5’-ビス-O-(tert-ブチルジメチルシリル)-2-N-メチルカルバモイルデオキシグアノシンを得た(1.38g,78%)。
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ0.01 ( 6H, d ), 0.08 ( 6H, s ), 0.84 ( 9H, s ), 0.86 ( 9H, s ), 2.26 - 2.30 ( 1H, m ), 2.61 - 2.67 ( 1H, m ), 2.70 ( 3H, d, J = 3.9 Hz ), 3.62- 3.71 ( 2H, m ), 3.81 ( 1H, m ), 4.48 ( 1H, m ), 6.15 ( 1H, t, J = 6.5 Hz ), 7.02 ( 1H, s br ), 8.05 ( 1H, s ), 10.26 ( 1H, s br ), 11.98 ( 1H, s br ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ-5.6, -5.6, -5.0, -4.9, 17.6, 17.9, 25.6, 25.7, 26.1, 62.6, 71.9, 82.5, 87.1, 119.1, 136.2, 148.9, 149.2, 155.5 : MS m/z calcd for C24 H 44 N6 O 5 Si 2 + : 553.2990, found 553.3027
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ0.00 ( 6H, s ), 0.10 ( 6H, s ), 0.83 ( 9H, s ), 0.88 ( 9H, s ), 2.34 - 2.39 ( 1H, m ), 2.77 ( 3H, d, J = 4.6 Hz ), 2.79 - 2.84 ( 1H, m ), 3.65 - 3.76 ( 2H, m ), 3.86 ( 1H, m ), 4.55 ( 1H, m ), 6.39 ( 1H, t, J = 6.5 Hz ), 7.29 - 7.50 ( 10H, m), 8.36 ( 1H, dd, J = 4.6 Hz, J = 9.2 Hz ), 8.49 ( 1H, s ), 9.87 ( 1H, s br ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ-5.5, -4.9, -4.7, 17.6, 17.9, 25.6, 25.7, 26.3, 62.5, 71.7, 83.3, 87.3, 118.6, 127.4, 129.4, 141.6, 142..8, 153.4, 154.0, 154.0, 155.2 : MS m/z calcd for C37 H 54 N 7 O6 Si 2 + : 748.3674, found 748.3677
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ2.33 - 2.36 ( 1H, m ), 2.67 ( 1H, m ), 2.79 ( 3H, d, J = 3.4 Hz ), 3.50 - 3.60 ( 2H, m ), 3.85 ( 1H, d, J = 2.7 Hz ), 4.41 ( 1H, s ), 4.93 ( 1H, s ), 5.34 ( 1H, d, J = 3.2 Hz ), 6.39 ( 1H, t, J = 6.0 Hz ), 7.31 - 7.48 ( 10H, m), 8.39 ( 1H, d, J = 3.4 Hz ), 8.56 ( 1H, s ), 9.87 ( 1H, s br ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ26.4, 61.3, 70.3, 83.4, 87.8, 118.7, 127.4, 129.4, 141.6, 143.2, 150.0, 153.4, 154.0, 154.1, 155.1 : MS m/z calcd for C25 H 25 N 7 O6 + : 520.1945, found 520.1945
1H NMR ( DMSO-d6 ) σ2.37 - 2.42 ( 1H, m ), 2.76 ( 3H, d, J = 4.6 Hz ), 2.80 - 2.84 ( 1H, m ), 3.12 - 3.19 ( 2H, m ), 3.65 ( 6H, d, J = 8.5 Hz ), 3.96 ( 1H, d, J = 2.4 Hz ), 4.43 ( 1H, s ), 5.36 ( 1H, d, J = 3.7 Hz ), 6.43 ( 1H, t, J = 6.0 Hz ), 6.73 - 6.78 ( 4H, m), 7.08 - 7.49 ( 19H, m), 8.42 ( 1H, d, J = 4.6 Hz ), 8.46 ( 1H, s ), 9.88 ( 1H, s ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ26.4, 64.0, 70.2, 83.5, 85.4, 85.9, 113.0, 113.0, 118.9, 126.5, 127.6, 127.6, 129.4, 129.6, 129.7, 135.4, 135.6, 141.6, 143.2, 144.9, 149.9, 153.4, 153.9, 154.1, 155.2, 158.0 : MS m/z calcd for C46 H 43 N 7 Na O 8 + : 844.3071, found 844.3075
1H NMR (CDCl3-d1 ) δ1.13 - 1.27 ( 14H, m ), 2.43 ( 1H, m ), 2.58 - 2.76 ( 3H, m ), 2.94 (3H, m ), 3.35 ( 2H, m ), 3.61 - 3.84 ( 4H, m), 3.73 ( 6H, m ), 4.29 - 4.33 ( 1 H, m ), 4.71 (1 H, m ), 6.35 ( 1 H, m ), 6.80 ( 4 H, m ), 7.18 - 7.43 ( 19H, m ), 7.63 ( 1 H, m ), 8.09 (1 H, m ), 8.61 (1 H, s ) : 13C NMR ( CDCl3-d1 ) σ20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 24.5, 24.5, 24.6, 26.7, 39.5, 39.7, 43.2, 43.3, 55.1, 55.1, 58.1, 58.1, 58.2, 58.3, 63.3, 63.4, 73.4, 73.6, 74.0, 74.1, 84.4, 85.7, 85.8, 86.0, 86.5, 113.1, 117.4, 117.5, 119.8, 126.9, 126.9, 127.8, 128.0, 128.0, 129.2, 129.9, 130.0, 130.0, 135.4, 135.5, 141.7, 144.4, 150.1, 153.0, 154.4, 154.5, 155.6, 155.6, 158.5 : 31P NMR ( CDCl3-d1 ) σ150.0, 150.3 : MS m/z calcd for C55 H 60 N 9 Na O9 P + : 1044.4149, found 1044.3683
3’,5’-ビス-O-(tert-ブチルジメチルシリル)デオキシグアノシン(2.8g,5.83mmol)を無水ピリジンで3回共沸し、無水ピリジン ( 60 ml ) に溶解し、トリメチルシリルクロライド(1.11 ml, 8.75 mmol )を加え室温で1時間撹拌した。次いで、クロロギ酸フェニル(1.10 ml, 8.75mmol )を加え室温で4時間撹拌した。次いで、28%アンモニア水 (4.1 ml,29.1mmol )を加え室温で2時間撹拌した。反応溶液を酢酸エチル(250 ml )/水(200 ml )で1回抽出した後、酢酸エチル( 250 ml )/食塩水( 150 ml )で2回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、残渣をNHシリカゲルカラムクロマトグラフィー (25g)を用いてメタノール/クロロホルム6%〜30%で精製し、3’, 5’-ビス- O-(tert-ブチルジメチルシリル)-2-N-カルバモイルデオキシグアノシンを得た(2.12g, 68 %)。
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ0.02 ( 6H, d ), 0.10 ( 6H, s ), 0.86 ( 9H, s ), 0.88 ( 9H, s ), 2.26 - 2.35 ( 1H, m ), 2.62 - 2.68 ( 1H, m ), 3.62 - 3.71 ( 2H, m ), 3.82 ( 1H, m ), 4.48 ( 1H, m ), 6.15 ( 1H, t, J = 6.8 Hz ), 6.41 ( 1H, s br ), 7.23 ( 1H, s br ), 8.07 ( 1H, s ), 10.07 ( 1H, s br ), 12.03 ( 1H, s br ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ-5.5, -5.5, -5.0, -4.8, 17.7, 18.0, 25.7, 25.8, 62.6, 71.9, 82.6, 87.1, 119.2, 136.4, 148.9, 1491, 156.2 : MS m/z calcd for C23 H 43 N 6O 5 Si 2 + : 539.2834, found 539.2809
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ0.00 ( 6H, s ), 0.10 ( 6H, s ), 0.82 ( 9H, s ), 0.88 ( 9H, s ), 2.33 - 2.35 ( 1H, m ) 2.62 - 2.67 ( 1H, m ), 3.65 - 3.74 ( 2H, m ), 3.84 ( 1H, m ), 4.55 ( 1H, m ), 6.34 ( 1H, t, J = 6.5 Hz ), 7.05 ( 1H, s br ) 7.11 - 7.48 ( 10H, m), 8.36 ( 1H, dd, J = 4.6 Hz, J = 9.2 Hz ), 7.98 ( 1H, s br ), 8.49 ( 1H, s ), 9.71 ( 1H, s ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ-5.5, -5.5, -5.0, -4.7, 17.7, 18.0, 25.7, 25.8, 62.5, 71.6, 83.2, 87.3, 118.6, 127.3, 129.4, 141.6, 142.8, 149.9, 153.4, 154.2, 154.3, 155.1 : MS m/z calcd for C36H 52 N 7 O 6 Si 2 + : 734.3518, found 734.3581
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ2.31 - 2.35 ( 1H, m ), 2.65 - 2.70 ( 1H, m ), 3.49 - 3.58 ( 2H, m ), 3.85 ( 1H, dd, J = 4.5 Hz, J = 7.6 Hz ), 4.44 ( 1H, , dd, J = 3.2 Hz, J = 5.4 Hz ), 4.92 ( 1H, s ), 5.33 ( 1H, d, J = 3.9 Hz ), 6.35 ( 1H, t, J = 6.7 Hz ), 7.12 ( 1H, s br ) 7.29 - 7.48 ( 10H, m), 8.06 ( 1H, s br ), 8.57 ( 1H, s ), 9.75 ( 1H, s ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ61.4, 70.5, 83.4, 88.0, 118.7, 127.4, 129.4, 141.6, 143.2, 150.0, 153.4, 154.2, 154.3, 155.2 : MS m/z calcd for C24H 24 N 7 O 6 + : 506.1788, found 506.1796
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ2.35 - 2.40 ( 1H, m ), 2.78 - 2.83 ( 1H, m ), 3.11 - 3.16 ( 2H, m ), 3.65 ( 6H, d, J = 7.8 Hz ), 3.95 ( 1H, dd, J = 4.4 Hz , J = 9.5 Hz), 4.43 ( 1H, m ), 5.35 ( 1H, d, J = 4.9 Hz ), 6.39 ( 1H, t, J = 6.1 Hz ), 6.73 - 6.79 ( 4H, m), 7.09 - 7.48 ( 19H, m), 7.48 ( 1H, s br ), 8.46 ( 1H, s ), 9.73 ( 1H, s ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ54.9, 54.9, 63.9, 70.2, 79.2, 83.4, 85.4, 86.0, 113.0, 113.0, 118.8, 126.5, 127.6, 127.6, 129.4, 129.6, 129.7, 135.4, 135.6, 141.6, 143.0, 144.9, 149.6, 153.5, 154.2, 154.3, 155.2, 158.0 : MS m/z calcd for C45 H 41 N 7 Na O 8 + : 830.2914, found 830.2907
1H NMR ( CDCl3-d1 ) δ1.11 - 1.33 ( 14H, m ), 2.46 ( 1H, m ), 2.55 - 2.74 ( 3H, m ), 3.32 - 3.40 ( 2H, m ), 3.57 - 3.87 ( 4H, m), 3.75 ( 6H, m ), 4.26 - 4.32 ( 1 H, m ), 4.67 - 4.72 ( 1 H, m ), 5.36 ( 1 H, s br ), 6.35 ( 1 H, m ), 6.79 ( 4 H, m ), 7.17 - 7.50 ( 19H, m ), 8.07 ( 1 H, m ), 8.53 ( 1 H, s br ) : 13C NMR ( CDCl3-d1 ) δ20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 24.9, 25.0, 25.0, 40.2, 43.6, 43.6, 43.7, 43.7, 55.6, 55.6, 58.5, 58.6, 58.6, 58.7, 63.7, 63.8, 73.9, 74.0, 74.4, 74.5, 84.7, 84.8, 86.2, 86.2, 86.4, 86.9, 113.6, 117.8, 117.9, 120.5, 127.3, 127.4, 128.3, 128.4, 128.5, 129.6, 130.3, 130.4, 130.4, 135.8, 135.8, 135.9, 135.9, 142.1, 144.7, 150.4, 153.1, 154.8, 154.9, 155.0, 156.2, 159.0 : 31P NMR ( CDCl3-d1 ) σ149.9 : MS m/z calcd for C54 H 59 N 9 Na O 9 P+ : 1030.3993, found 1033.4001
3’, 5’-ビス-O- (tert-ブチルジメチルシリル)デオキシグアノシン(3.0g,6.05 mmol) を無水トルエンで3回共沸し、無水ジメチルホルムアミド(30ml) に溶解し、水素化ナトリウム(199mg,7.86mmol)を加え、70℃の温度で1時間撹拌した。次いで、反応溶液を室温に戻しメチルチオイソシアネート(1.24ml,18.2mmol ) を加え、70℃の温度で36時間撹拌した。反応溶液を0.5M酢酸アンモニウム緩衝液 (150 ml )に注ぎ、酢酸エチル(200 ml )/0.5M酢酸アンモニウム緩衝液 ( 150 ml )で1回抽出した後、酢酸エチル(200ml )/水(150 ml)で2回抽出した。有機層を減圧下留去した後、残渣をNHシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いてメタノール/クロロホルム5%で原料を除き、ゲルを回収してメタノール/クロロホルム80%で40回溶出し、濃縮し、3’, 5’-ビス-O-(tert-ブチルジメチルシリル)-2-N-メチルチオカルバモイルデオキシグアノシンを得た(1.65g,48 %)。
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ0.01 ( 6H, d ), 0.09 ( 6H, s ), 0.84( 9H, s ), 0.87 ( 9H, s ), 2.30 - 2.34 ( 1H, m ), 2.58 - 2.63 ( 1H, m ), 3.07 ( 3H, s ), 3.63 - 3.74 ( 2H, m ), 3.83 ( 1H, dd, J = 4.4 Hz, J = 8.5 Hz ), 4.51 ( 1H, m ), 6.30 ( 1H, t, J = 6.5 Hz ), 8.06 ( 1H, s ), 10.73 ( 2H, s br ), 11.98 ( 1H, s br ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ-5.6, -5.5, -5.0, -4.8, 17.6, 17.9, 25.6, 25.7, 25.7, 31.7, 62.4, 71.5, 82.7, 86.9, 119.8, 136.6, 147.4, 179.0 : MS m/z calcd for C24 H 44 N6 O 4 S Si 2 + : 569.2762, found 569.2750
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ0.00 ( 6H, s ), 0.11 ( 6H, s ), 0.82 ( 9H, s ), 0.89 ( 9H, s ), 2.34 - 2.39 ( 1H, m ), 2.81 - 2.87 ( 1H, m ), 3.11 ( 3H, d, J = 4.6 Hz ), 3.65 - 3.78 ( 2H, m ), 3.86 ( 1H, dd, J = 4.5 Hz, J = 8.8 Hz ), 4.55 ( 1H, m ), 6.42 ( 1H, t, J = 6.4 Hz ), 7.29 - 7.50 ( 10H, m), 8.56 ( 1H, s ), 10.59 ( 1H, dd, J = 4.5 Hz, J = 9.1 Hz ), 10.78 ( 1H, s ) : 13C NMR ( DMSO-d6) δ-5.5, -5.5 -5.0, -4.8, 17.7, 17.9, 25.6, 25.7, 31.9, 62.4, 71.6, 83.6, 87.3, 119.1, 127.3, 129.4, 141.5, 143.5, 149.7, 15.0, 153.6, 155.0, 179.7: MS m/z calcd for C37 H 54 N 7 O 5 S Si2 + : 764.3446, found 764.3432
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ2.32 - 2.37 ( 1H, m ), 2.70 - 2.75 ( 1H, m ), 3.12 ( 3H, d, J = 4.4 Hz ), 3.48 - 3.61 ( 2H, m ), 3.85 ( 1H, dd, J = 4.2 Hz, J = 8.1 Hz ), 4.42 ( 1H, dd, J = 3.8, Hz, J = 5.9 Hz ), 4.92 ( 1H, t, J = 5.4 Hz ), 5.34 ( 1H, d, J = 4.2 Hz ), 6.41 ( 1H, t, J = 6.5 Hz ), 7.30 - 7.50 ( 10H, m), 8.62 ( 1H, s ), 10.56 ( 1H, dd, J = 4.4 Hz, J = 9.1 Hz ), 10.80 ( 1H, s ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ32.1, 61.2, 70.2, 83.8, 87.8, 119.3, 127.3, 129.4, 141.5, 144.0, 149.8, 152.0, 153.6, 155.0, 179.7 : MS m/z calcd for C25 H 26 N 7 O5 S + : 536.1716, found 536.1546
1H NMR ( DMSO-d6 ) δ2.37 - 2.42 ( 1H, m ), 2.84 -2.89 ( 1H, m ), 3.01 ( 3H, d, J = 4.4 Hz ), 3.11- 3.21 ( 2H, m ), 3.65 ( 6H, d, J = 10.2 Hz ), 3.97 ( 1H, m ), 4.46 ( 1H, t, J = 5.5 Hz ), 5.35 ( 1H, d, J = 4.6 Hz ), 6.45 ( 1H, t, J = 5.4 Hz ), 6.72 - 6.77 ( 4H, m), 7.06 - 7.50 ( 19H, m), 8.53 ( 1H, s ), 10.62 56 ( 1H, dd, J = 4.4 Hz, J = 8.8 Hz ), 10.82 ( 1H, s ) : 13C NMR ( DMSO-d6 ) δ32.0, 40.0, 54.9, 55.0, 64.0, 70.2, 84.0, 85.3, 86.1, 113.0, 113.0, 119.5, 126.5, 127.6, 127.6, 129.4, 129.6, 129.7, 135.3, 135.7, 141.6, 144.2, 144.9, 149.8, 152.0, 153.5, 155.0, 158.0, 179.8 : MS m/z calcd for C46 H 43 N 7 Na O7 S + : 860.2842, found 860.2859
1H NMR ( CDCl3-d1 ) δ1.12 - 1.29 ( 14H, m ), 2.46 ( 1H, m ), 2.57 - 2.75 ( 3H, m ), 2.25 ( 3H, m ), 3.30 - 3.38 ( 2H, m ), 3.58 - 3.88 ( 4H, m), 3.75 ( 6H, m ), 4.27 - 4.33 ( 1 H, m ), 4.67 ( 1 H, m ), 6.32 ( 1 H, m ), 6.79 ( 4 H, m ), 7.16 - 7.43 ( 19H, m ), 8.10 ( 1 H, m ), 8.52 ( 1 H, s ), 10.59 ( 1 H, m ) : 13C NMR ( CDCl3-d1 ) δ20.3, 20.4, 20.6, 20.6, 24.7, 24.7, 24.8, 32.6, 39.8, 43.4, 43.4, 43.5, 55.3, 58u.2, 58.3, 58.4, 58.4, 63.4, 63.6, 73.6, 74.1, 74.2, 84.8, 84.8, 86.1, 86.1, 86.3, 86.7, 113.3, 113.3, 117.5, 117.6, 120.2, 120.3, 127.1, 127.1, 128.0, 128.2, 128.2, 129.4, 130.1, 130.1, 130.2, 135.5, 135.6, 135.7, 141.7, 142.4, 144.5, 150.0, 151.8, 158.7, 158.7, 180.0 : 31P NMR ( CDCl3-d1 ) σ150.0, 150.2 : MS m/z calcd for C55 H 60 N 9 Na O8 P S + : 1060.3921, found 1060.3889
実施例3で得られた2’-O-メチル-3’-O-(2−シアノエトキシ基エチル-N,N’-ジイソプロピルホスホロアミダイト)-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2-N-アセチル-3-デアザグアノシンを用い、2'-O-メチルRNAである、2'-O-Me-5'-(CGGCXGAGGAG)(配列番号:9、X=2'-O-メチル-2-N- アセチル 3-デアザグアノシン)を合成した。合成は、Applied Biosystem Inc.(ABI) のDNA/RNA Synthesizer 392を使用して行った。2'-O-メチルRNAオリゴマーの自動合成機による合成は、Glen Researchより購入した2'-O-メチルグアニンを担持した固相担体(1μmol)を用いて行った。Xに相当するヌクレオチド残基以外は上記自動合成装置の典型的なRNA合成プロトコールに従って行い、Xの残基のみは以下のプロトコール1)〜3)に従い、各ステップの間にはアセトニトリルによる洗浄を行いマニュアル合成にて鎖伸長を行った。
1)カップリング
アミダイトユニット20μmol 1H-テトラゾール 80 μmol アセトニトリル−塩化メチレン(200 μL-50μL) 5分間
2)酸化
0.1 Mヨウ素/ピリジン−水(180μL-20μL)2分間
3)3%トリクロロ酢酸/塩化メチレン(1 mL)×3
MALDI−TOFマス calcd.3456.6 found 3456.7。
測定条件は0.1M NaCl、0.1mM EDTAを含む10mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH 7.0)中、各オリゴヌクレオチド濃度2μMで測定した。
一方、最も安定なミスマッチである場合のTmはXがad3Gを含む場合(57℃, Y=G)の方がXがGの場合(62℃, Y=U)よりも5℃低かった。この結果、ad3Gを含むオリゴヌクレオチドはミスマッチ塩基識別能が向上していることが明らかになった。
また、測定結果2の結果Xの位置に2'-O-メチル-2N-アセチル-3-デアザグアノシン(ad3G)を含むオリゴヌクレオチドは、Xの位置にデオキシグアノシン(G)を含むオリゴヌクレオチドにくらべ、Y=Cである相補鎖に対するTmが同等(59℃と60℃)であった。
一方、最も安定なミスマッチである場合のTmはXがad3Gを含む場合(46℃, Y=T)の方がXがGの場合(50℃, Y=T)よりも4℃低かった。この結果、ad3Gを含むオリゴヌクレオチドはミスマッチ塩基識別能が向上していることが明らかになった。
実施例11で得られた2-N-カルバモイル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル))-6-O-ジフェニルカルバモイルデオキシグアノシン -3'-(2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)を得た(245 mg, 75 %)を用いて、2'-デオキシ-2-N-カルバモイルグアノシンを含むオリゴヌクレオチドを合成した。合成したDNAは5’−CGGCXAGGAG−3’(配列番号:12、Xは2'-デオキシ-2-N-カルバモイルグアノシンを表わす)の配列を有するDNAである。合成には、Applied Biosystem Inc.のDNA/RNA synthesizer 392を使用した。天然型ホスホロアミダイトユニットおよびその他の必要な試薬は、Glen Research Inc.より購入して用いた。原料合成例(追加16)で合成したホスホロアミダイトユニットは無水アセトニトリル ( 0.1 M ) に溶解し、DNA自動合成機に適用した。塩基部の脱保護は、アンモニア水(2 mL)を加え、室温で12時間放置することで行い、その後の精製は実施例13と同様に行った。
MALDI−TOFマス calcd.3158.4 found 3158.6。
実施例10で得られた5’-O-( 4,4’-ジメトキシトリチル))-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-メチルカルバモイルデオキシグアノシン-3'-(2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)を用いて、2'-デオキシ-2-N- メチルカルバモイルグアノシンを有するオリゴヌクレオチドを合成した。合成したDNAは5’−CGGCXAGGAG−3’(配列番号:13、Xは2'-デオキシ-2-N- メチルカルバモイルグアノシンを表わす)の配列をもつDNAである。Applied Biosystem Inc.のDNA/RNA synthesizer 392を使用した。天然型ホスホロアミダイトユニットおよびその他の必要な試薬は、Glen Research Inc.より購入した。用いたホスホロアミダイトユニットは無水アセトニトリル (0.1 M)に溶解し、DNA自動合成機に適用した。塩基部の脱保護は、アンモニア水(2mL)加え、室温で12時間放置することで行い、その後の精製は実施例14と同様に行った。
MALDI−TOFマス calcd.3172.5 found 3172.6。
実施例12で得られた5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル))-6-O-ジフェニルカルバモイル-2-N-メチルチオカルバモイルデオキシグアノシン-3'-(2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)を用いて、2'-デオキシ-2-N- メチルチオカルバモイルグアノシンを含むオリゴヌクレオチドを合成した。合成したDNAは5’−CGGCXAGGAG−3’(Xは2'-デオキシ-2-N- メチルチオカルバモイルグアノシンを表わす)の配列をもつDNAである。Applied Biosystem Inc.のDNA/RNA synthesizer 392を使用した。天然型ホスホロアミダイトユニットおよびその他の必要な試薬は、Glen Research Inc.より購入した。用いた合成したホスホロアミダイトユニットは無水アセトニトリル ( 0.1 M ) に溶解し、DNA自動合成機に適用した。塩基部の脱保護は、アンモニア水(2mL)を加え、室温で12時間放置することで行い、その後の精製は実施例14と同様に行った。
MALDI−TOFマス calcd.3188.8 found 3188.6。
一方、最も安定なミスマッチである場合のTmはXがcmGを含む場合(36℃, Y=G, T)の方がXがGの場合(39℃, Y=T)よりも3℃低かった。この結果、cmGを含むオリゴヌクレオチドはミスマッチ塩基識別能が向上していることが明らかになった。
Claims (9)
- 下記一般式(1)で表わされるオリゴヌクレオチド誘導体。
- プローブとして用いるための請求項1に記載のオリゴヌクレオチド誘導体。
- 請求項1に記載のオリゴヌクレオチド誘導体の少なくとも1つ以上を担体に固定化させてなる、遺伝子検出用マイクロアレイ。
- 請求項1に記載のオリゴヌクレオチド誘導体の少なくとも1つ以上を担体に固定化させてなる、DNAチップ。
- 担体が、微小多孔質ガラスである、請求項4に記載のDNAチップ。
- 下記一般式(1)で表わされるオリゴヌクレオチド誘導体を、試料中の標的核酸とハイブリダイズさせる工程:及び
ハイブリダイズ産物を検出する工程を有する、
標的核酸中のヌクレオチドの同定方法。
- 一般式(17)で表わされるヌクレオチド誘導体。
- 式(22)で表わされる5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−6−O−ジフェニルカルバモイル−2N−メチルカルバモイルデオキシグアノシン−3’−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホロアミダイド、式(23)で表わされる2−N−カルバモイル−5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル))−6−O−ジフェニルカルバモイルデオキシグアノシン−3’−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホロアミダイド、又は式(24)で表わされる5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−6−O−ジフェニルカルバモイル−2N−メチルチオカルバモイルデオキシグアノシン−3’−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホロアミダイド。
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