JP6449469B2 - トラン化合物 - Google Patents

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Description

本発明はトラン化合物に関する。また、本発明は前記トラン化合物によって修飾されてなるペプチド核酸に関する。また、本発明は前記ペプチド核酸を含むキットに関する。
遺伝子診断、オーダーメイド治療、テーラーメイド治療などに有用な情報を与えるとされる一塩基多形(SNPs)を検出するには、塩基対がマッチする際(完全な相補鎖を形成する際)に得られるTm値と、塩基対がミスマッチする際(不完全な相補鎖を形成する際)に得られるTm値との差分(以後、ΔTm値とする)が大きい方が好ましいとされる。特にΔTm値が10℃以上の場合には、一塩基多型を基に遺伝子診断する際の誤診が1%未満と、優れた診断方法を提供することができることが知られている。
近年、核酸アナログの一種として知られるペプチド核酸が、その安定性の高さの観点から、着目を浴びている。このようなペプチド核酸を用いて一塩基多形を検出する技術の開発も進められている(非特許文献1および2)。
ペプチド核酸を用いた一塩基多型を検出する技術に関し、非特許文献2に示すようなペプチド核酸は、N末端から2番目にあたる標的DNA鎖の塩基にミスマッチが存在する場合のΔTm値が6.4℃以下程度と、一塩基多形を検出するのに十分なΔTm値を示すものではない。
Molecular Pharmaceutics(2012)9,685−693 G.L.lgloi,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1998),95,8562−8567
本発明は、一塩基多型を検出するのに有効なペプチド核酸、特に、塩基対がマッチする際に得られるTm値をより大きくすることができるペプチド核酸を提供することを目的とする。また、本願発明は、当該ペプチド核酸の製造に有用な中間体(製造原料)を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、N末端に特定のトラン化合物が結合してなるペプチド核酸を作製したところ、これが一塩基多型の検出に有用であることを見出した。本発明は、かかる知見を基に完成されたものであり、以下に示す態様の発明を包含する。
I.トラン化合物
(I-1) 下記式(1)
[式中、Rは、フェニル基またはナフチル基を示す。
該フェニル基は、同一または異なって、1〜5個の置換基を有していてもよい。
該ナフチル基は、同一または異なって、1〜7個の置換基を有していてもよい。]
で表されるトラン化合物。
(I-2) 前記置換基が電子吸引基である(I-1)に記載のトラン化合物。
(I-3) 前記電子吸引基が、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン基、トシル基、メシル基、およびフェニル基からなる群から選択される少なくとも一種である、(I-2)に記載のトラン化合物。
II.トラン化合物(I)の製造方法
(II-1) (I-1)に記載するトラン化合物(1)の製造方法であって、下記式(2)
[式中、Rは、(I-1)の記載に同じである。
は、カルボキシル基の保護基である。]で表される化合物(2)と、脱保護剤とを反応させる工程を含む方法。
(II-2) 前記(I-1)に記載する式(1)中のRが有する置換基が、電子吸引基である、(II-1)に記載の製造方法。
(II-3) 前記電子吸引基が、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン基、トシル基、メシル基、およびフェニル基からなる群から選択される少なくとも一種である、(II-2)に記載の製造方法。
III.ペプチド核酸
(III-1) 下記式(3)
[式中、Rは、(I-1)に記載のとおりである。
は、ペプチド核酸残基を示す。]
で表される、トラン修飾されたペプチド核酸。
(III-2) 前記ペプチド核酸残基が、下記式(4)
[式中、Baseは、同一または異なって、それぞれアデニン、チミン、グアニン、シトシン、またはウラシルを示す。
nは、6〜25の整数を意味する。]
で表される残基である、(III-1)に記載のペプチド核酸。
(III-3) 前記(I-1)に記載する式(1)中のRが有する置換基が電子吸引基である(III-1)または(III-2)に記載のペプチド核酸。
(III-4) 前記電子吸引基が、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン基、トシル基、メシル基、およびフェニル基からなる群から選択される少なくとも一種である、(III-3)に記載のペプチド核酸。
(III-5) 前記ペプチド核酸酸基がアミノ酸残基および/またはスペーサーを含むものである、(III-1)〜(III-4)の何れか1項に記載のペプチド核酸。
(III-6) 化学修飾されてなる、(III-1)〜(III-5)の何れかに記載のペプチド核酸。
(III-7) 化学修飾が、アセチル化、ホルミル化、ミリストイル化、ピログルタミン酸化、アルキル化、グリコシル化、アミド化、アシル化、ヒドロキシル化、脱アミノ化、プレニル化、パルミトイル化、リン酸化、ビオチニル化、およびスクシンイミジル化からなる群より選択される、少なくとも一種である、(III-6)に記載のペプチド核酸。
IV.キット
(IV-1) (III-1)〜(III-7)に記載する少なくとも1つのペプチド核酸(3)を含む、キット。
(IV-2) 薬剤耐性菌、薬剤耐性ウイルス、および薬剤耐性マイコプラズマからなる群より選択される少なくとも一種を検出するために用いられる、(IV-1)に記載のキット。
(IV-3) 前記薬剤耐性ウイルスが、インフルエンザウイルスである、(IV-2)に記載のキット。
(IV-4) 前記インフルエンザウイルスが、オセルタミビル耐性である(IV-3)記載のキット。
ペプチド核酸(3)は、一塩基多型のミスマッチ検出に有用である。
上記ペプチド核酸(3)を含むキットは、一塩基多形のミスマッチ検出に基づいた遺伝子診断、オーダーメイド治療(テーラーメイド治療)などに有用である。
トラン化合物(1)は、ペプチド核酸(3)を製造するための原料(中間体)として有用である。
ペプチド核酸(対照;ctrl)とペプチド核酸5(PNA5)の配列選択性(ΔTm値)を、直接比較したグラフを示す(実験例2)。 実験例3に示す、イムノクロマト法によるオセルタミビル耐性型インフルエンザウイルスを検出するための実験の模式図。 実験例3に示す、イムノクロマト法によるオセルタミビル耐性型インフルエンザウイルスを検出するための実験結果を示す写真像。
I. トラン化合物
トラン化合物(I1)とは、下記式(1)
で表される化合物である。
式(1)におけるRは、フェニル基またはナフチル基を示す。
前記のフェニル基は、同一または異なって、1個、2個、3個、4個または5個の置換基を有していてもよい。
前記のナフチル基は、同一または異なって、1個、2個、3個、4個、5個、6個または7個の置換基を有していてもよい。
前記の置換基を設ける位置は、特に限定はされない。例えば、前記のRがフェニル基の場合、トラン構造に結合しているフェニル基に対して、オルト位、メタ位、および/またはパラ位に置換基を設けることができる。また、前記のRがナフチル基の場合、トラン構造に結合しているナフチル基に対して、1位、2位、3位、4位、5位、6位、および/または7位に置換基を設けることができる。
これらの置換基を設ける位置の中でも、後述する実施例における本発明のトラン修飾されたペプチド核酸の有用性の観点から、前記のRがフェニル基の場合であれば、パラ位に設けることが好ましく、前記のRがナフチル基の場合であれば、4位に設けることが好ましい。
前記の置換基は、特に限定はされない。例えば、電子吸引基を挙げることができる。具体的な電子吸引基として、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン基、トシル基、メシル基、およびフェニル基からなる群から選択される少なくとも一種を例示することができる。
前記のRがフェニル基である場合、隣接塩基との立体障害を避けスタッキング効果を高める観点からシアノ基、直鎖アルキニル基とすることが好ましく、シアノ基とすることがより好ましい。前記のRがナフチル基である場合、接塩基との立体障害を避けスタッキング効果を高める観点からシアノ基、直鎖アルキニル基とすることが好ましく、シアノ基とすることがより好ましい。
II.トラン化合物(1)の製造方法
トラン化合物(1)の製造方法は、下記式(2)
で表される化合物(2)と、脱保護剤とを反応させることで、トラン化合物(1)を製造することができる。
式(2)におけるRは、上記のとおり、1〜5個の置換基を有していてもよいフェニル基または1〜7個の置換基を有していてもよいナフチル基である。
式(2)におけるRは、カルボキシル基の保護基である。
カルボキシル基の保護基とは、特に限定されない。このような基として、例えば、アルキル基、ベンジル基、アリル基、およびシリル基などを挙げることができる。これらの保護基の中でも、エステルの安定性の観点から、アルキル基、アリル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。アルキル基の中でもメチル基が最も好ましい。
脱保護剤としては特に限定されない。通常は、上記カルボキシル基の保護基を取り除くために用いられる公知の脱保護剤を採用することができる。具体的な脱保護剤として、例えば、水酸化リチウム(LiOH)、トリフルオロ酢酸、パラジウム(H/Pd−C)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、および酢酸などを挙げることができる。
このような脱保護剤の中でも、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましく、水酸化リチウムがより好ましい。
脱保護剤の使用量は特に限定されない。例えば、化合物(2)の使用量(1モル)に対して、通常は1モル当量〜5モル当量程度、好ましくは1.5モル当量〜4モル当量程度、さらに好ましくは2モル当量〜3モル当量程度の使用量を挙げることができる。
上記の脱保護反応の条件は、特に限定されない。例えば、カルボキシル基の保護基を取り除くために用いられる条件を適宜採用することができる。このような条件として、通常は、THFなどの溶媒中で、0℃〜40℃程度に適宜冷却または加温する条件を挙げることができる。
なお、目的の生成化合物を純度よく得るために、上記の反応終了後に、慣用の単離および/または精製工程を適宜組み合わせながら採用することができる。このような単離または精製工程として、例えば、クロマトグラフィー、再結晶、抽出、および蒸留などを挙げることができる。
上記の化合物(2)は、公知の化合物から公知の方法に準じて容易に製造される化合物である。例えば、公知のクロスカップリング反応の中でも、薗頭カップリング反応と呼ばれるクロスカップリング反応を、適宜改変しながら採用することにより、下記式(5)で表される化合物を出発原料として化合物(2)を製造することができる。
より具体的には、下記式(5)
で表される化合物(5)と、下記式(6)または下記式(7)
で表される、それぞれ化合物(6)または化合物(7)とを、パラジウム触媒、銅(I)化合物、および塩基の存在下で反応させる方法によって、化合物(2)を製造する方法を挙げることができる。
式(5)におけるXは、ハロゲン原子を示す。
Xにて示すハロゲン原子とは、特に限定されない。例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子またはヨウ素原子を挙げることができる。
式(5)におけるRは、上記のとおり、カルボキシル基の保護基である。
式(6)および式(7)におけるR4は、同一または異なって、置換基を示す。このような置換基は、特に限定はされない。例えば、電子吸引基を挙げることができる。具体的な電子吸引基として、トリフルオロ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン基、トシル基、メシル基、およびフェニル基からなる群から選択される少なくとも一種を例示することができる。
式(6)における電子吸引基として、隣接塩基対との立体障害を避ける観点からシアノ基、ハロゲン基、トリフルオロ基とすることが好ましく、シアノ基とすることがより好ましい。式(7)における電子吸引基として、隣接塩基対との立体障害を避ける観点からシアノ基、ハロゲン基、トリフルオロ基とすることが好ましく、シアノ基とすることがより好ましい。
式(6)における置換基の個数(m)は、1、2、3、4または5とすることができる。また、このような置換基を設ける位置は、トラン構造に結合しているフェニル基に対して、オルト位、メタ位、および/またはパラ位とすることができる。
式(7)における置換基の個数(p)は、1、2、3、4、5、6、または7とすることができる。また、このような置換基を設ける位置は、トラン構造に結合しているナフチル基に対して1位、2位、3位、4位、5位、6位、および/または7位とすることができる。
上記の置換基を設ける位置について、上記の通り、式(6)であれば、パラ位に設けることが好ましく、式(7)であれば、4位に設けることが好ましい。
パラジウム触媒とは、特に限定はされない。例えば、テトラクロロパラジウム(II)ナトリウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、塩化ビストリフェニルホスフィンパラジウム(II)、酢酸パラジウム(II)などを挙げることができる。これらのパラジウム触媒の中でも、反応性の観点から、テトラクロロパラジウム(II)ナトリウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、が好ましく、テトラクロロパラジウム(II)ナトリウムがより好ましい。
パラジウム触媒の使用量は特に限定されない。例えば、化合物(5)の使用量(1モル)に対して、通常は、0.001モル当量〜0.5モル当量程度、好ましくは0.005モル当量〜0.05モル当量程度の使用量を挙げることができる。
銅(I)化合物も触媒として用いられ、特に限定はされない。例えば、塩化銅、臭化銅、およびヨウ化銅などのハロゲン化銅を挙げることができる。これらの銅(I)触媒の中でも、反応性の観点からヨウ化銅、臭化銅が好ましく、ヨウ化銅がより好ましい。
銅(I)化合物の使用量は特に限定されない。例えば、上記の化合物(5)の使用量(1モル)に対して、通常は、0.001モル当量〜0.5モル当量程度、好ましくは0.005モル当量〜0.05モル当量程度の使用量を挙げることができる。
塩基とは特に限定はされない。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、水素化ナトリウムなどを挙げることができる。これらの塩基の中でも、反応性の観点から、トリエチルアミン、ジエチルアミンなどが好ましく、トリエチルアミンがより好ましい。
塩基の使用量は特に限定されない。例えば、化合物(5)の使用量(1モル)に対して、通常は1モル当量〜10モル当量程度、好ましくは2モル当量〜4モル当量程度の使用量を挙げることができる。
化合物(6)の使用量も、化合物(7)の使用量も特に限定はされない。例えば、化合物(5)の使用量の1モルに対する化合物(6)または化合物(7)の使用割合として、通常は0.8モル当量〜5モル当量程度の使用量、好ましくは1モル当量〜1.5モル当量程度の使用量を挙げることができる。
なお、上記の銅(I)化合物およびパラジウム触媒とは別に、2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−フェニルインドール(PIntB)などのその他の触媒を用い、これを塩基としてテトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)中で反応させることで、上記の化合物(2)を製造する反応効率を高めることができる。
このような、その他の触媒の使用量は特に限定されない。例えば、化合物(5)の使用量(1モル)に対して、通常は0.01モル当量〜0.5モル当量程度の使用量、好ましくは0.1モル当量〜0.5モル当量程度の使用量を挙げることができる。
上記のクロスカップリング反応の条件は、特に限定されることはない。例えば、この種の反応に用られる条件を適宜採用することができる。このような条件として、通常は、アルゴン雰囲気下の水−アセトン混合溶媒、水−1,4−ジオキサン混合溶媒、水−テトラヒドロフラン混合溶媒、水−ジメトキシエタン混合溶媒、水−アセトニトリル混合溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、または水-テトラメチルエチレンジアミンなどの溶媒中で、30℃〜80℃程度に適宜冷却または加温する条件を挙げることができる。
なお、目的の生成化合物(2)を純度よく得るために、上記の反応終了後に、慣用の単離および/または精製工程を適宜組み合わせながら採用することができる。具体的な単離または精製工程として、例えば、クロマトグラフィー、再結晶、抽出、および蒸留などを挙げることができる。
上述の化合物(5)、化合物(6)、および化合物(7)は、それぞれ公知の化合物から公知の方法に準じて容易に製造される化合物である。例えば、化合物(5)は、下記に示す化合物(8)を出発原料として公知のクロスカップリング反応を適宜改変しながら採用することにより製造することができる。
具体的には、下記式(8)
で表される化合物(8)と、下記式(9)
で表される化合物(9)とを、塩基の存在下で反応させる方法により、上記の化合物(5)を製造することができる。
式(8)におけるXは、式(5)に示すXと同じである。
式(9)におけるYは、ハロゲン原子である。
Yで示されるハロゲン原子は特に限定されない。例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子またはヨウ素原子を挙げることができる。なお、ハロゲン原子(X)とハロゲン原子(Y)は同一の原子とすることもできるし、また異なる原子とすることもできる。
塩基とは特に限定はされない。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)水素化ナトリウムなどを挙げることができる。これらの塩基の中でも、反応性の観点から、トリエチルアミン、ジエチルアミンなどが好ましく、トリエチルアミンがより好ましい。
塩基の使用量は特に限定されない。例えば、化合物(8)の使用量(1モル)に対して、通常は1モル当量〜5モル当量程度、好ましくは1.5モル当量〜3モル当量程度の使用量を挙げることができる。
上記のクロスカップリング反応の条件は、特に限定されることはない。例えば、この種の反応において多用される条件を適宜採用することができる。このような条件として、通常はテトラヒドロフランなどの溶媒中で、当該溶媒の沸点以下の温度、例えば30℃〜66℃程度に適宜冷却または加温する条件を挙げることができる。
なお、目的の生成化合物を純度よく得るために、上記の反応終了後に、慣用の単離および/または精製工程を適宜組み合わせながら採用することができる。具体的な単離または精製工程として、例えば、クロマトグラフィー、再結晶、抽出、および蒸留などを挙げることができる。
III. ペプチド核酸
ペプチド核酸(3)とは、下記式(3)
で表される、トラン修飾されてなるペプチド核酸である。
式(3)におけるRは、上記のとおり、1〜5個の置換基を有していてもよいフェニル基または1〜7個の置換基を有していてもよいナフチル基である。
は、ペプチド核酸残基を示す。
ペプチド核酸残基とはペプチド核酸のN末端のアミド基から水素原子が除かれたものとすることができ、特に限定されない。
ペプチド核酸とはポリマーである。当該ポリマーを構成するモノマーは、アデニン、シトシン、グアニン、チミン、およびウラシルなどに代表される塩基を側鎖としてそれぞれに有するアミノ酸である。このようなアミノ酸とはアミノ基とカルボキシル基を有する化合物(広義のアミノ酸)とすることができる。そして、これらのモノマーがペプチド結合したポリマーが、上記のペプチド核酸である。
このようなペプチド核酸の重合数は特に限定はされない。例えば、6〜25の何れかの整数とすることができる。好ましくは8〜23の整数であり、より好ましくは10〜21の整数である。
前記モノマーに含まれる塩基は、同一であっても異なっていてもよい。よって、ペプチド核酸における塩基配列は特に限定されない。なお、上記のアミノ酸がペプチド結合した部分を、特に主鎖と呼ぶことがある。
このようなペプチド核酸は、DNAまたはRNAなどの核酸、もしくはその他のペプチド核酸と、互いの塩基を通じて相補鎖を形成する性質を有する化合物である。好ましくは、二重らせん構造を形成しながら相補鎖を形成する性質を有する化合物である。
このようなペプチド核酸残基として、例えば、下記式(4)
で表される、ペプチド核酸残基を挙げることができる。
式(4)におけるBaseは、同一または異なって、それぞれアデニン、チミン、グアニン、シトシン、またはウラシルを示す。
式(4)におけるnは、6〜25の整数を意味する。好ましくは8〜23の整数を意味する。より好ましくは10〜2の整数を意味する。
式(4)におけるBaseがアデニンの場合、下記式で表される基が結合する。
式(4)におけるBaseがチミンの場合、下記式で表される基が結合する。
式(4)におけるBaseがグアニンの場合、下記式で表される基が結合する。
式(4)におけるBaseがシトシンの場合、下記式で表される基が結合する。
式(4)におけるBaseがウラシルの場合、下記式で表される基が結合する。
上記のペプチド核酸残基には、アミノ酸残基および/またはスペーサー含むものとすることができる。すなわち、上記ペプチド核酸残基に、任意のアミノ酸残基および/またはz.スペーサーを結合させることができる。ここでの結合とは、ペプチド結合である。
上記のペプチド核酸残基に結合させる具体的なアミノ酸残基は特に限定されない。例えば、側鎖にアミノ基を有するリジン残基、ヒスチジン残基、またはアルギニン残基などが挙げられる。中でも、リジン残基を設けることが好ましい。ペプチド核酸残基に結合させるアミノ酸残基の個数は特に限定はされない。通常は、1〜10個程度とすることができ、1〜5個程度とすることが好ましい。
上記のペプチド核酸残基に結合させるスペーサーは特に限定されない。例えば、カルボキシル基およびアミド基を有する化合物(いわゆる広義のアミノ酸)を挙げることができる。
具体的なスペーサーとして、下記式(10)
表される化合物(10)を挙げることができる。
更に、上記の化合物をモノマーとするオリゴマーまたはポリマーも、上記のスペーサーとすることができる。
上記のスペーサーとして挙げるオリゴマーまたはポリマーの重合数は特に限定されない。例えば2〜100程度とすることができ、好ましくは2〜50個程度、より好ましくは2〜10個程度、更に好ましくは2〜5個程度であり、2個が最も好ましい。
上記のペプチド核酸残基に結合させるアミノ酸残基またはスペーサーの位置は特に限定はされない。通常は、ペプチド核酸残基の内部またはC末端に設けることができる。中でもペプチド核酸残基のC末端に設けることが好ましい。
上記のペプチド核酸残基に結合させるアミノ酸残基および/またはスペーサーは、それぞれがペプチド結合により重合した態様にてペプチド核酸残基に結合していてもよく、別個に結合していてもよい。中でも、重合して(すなわちオリゴマーまたはポリマーの態様で)ペプチド核酸残基に結合していることが好ましく、オリゴマーまたはポリマーがアミノ酸残基にペプチド結合により挟まれた態様でペプチド核酸残基に結合することが最も好ましい。
上記のペプチド核酸(3)は、化学修飾されてなるものを包含することができる。具体的な化学修飾として、アセチル化、ホルミル化、ミリストイル化、ピログルタミン酸化、アルキル化、グリコシル化、アミド化、アシル化、ヒドロキシル化、脱アミノ化、プレニル化、パルミトイル化、リン酸化、ビオチニル化およびスクシンイミジル化などが挙げられる。これらのペプチド核酸(3)に対して施される化学修飾は、1種類に限らず2種類以上が施されていてもよい。上記の化学修飾の中でも、アセチル化、アルキル化、グリコシル化、ビオチニル化などが好ましく、ビオチニル化が最も好ましい。また、2種以上を組み合わせる場合は、少なくともビオチニル化が含まれていることが好ましい。
上記の化学修飾を施す位置は特に限定はされない。例えば、上記のようなペプチド核酸残基に設けるアミノ酸残基に対して施されることが好ましい。
(製造方法)
ペプチド核酸(3)の製造方法は特に限定されない。例えば、Fmoc固相合成法により、ペプチド核酸を構成する下記式で表される各種の塩基を原料として、ペプチド核酸残基(PNAオリゴマー)を合成する。次いで、合成したペプチド核酸残基のN末端またはC末端に、下記製造例1で製造する各トラン化合物1〜6を原料に、固相合成法によって脱水縮合的にペプチド結合を介して原料化合物を導入することにより、ペプチド核酸(3)を製造することができる。詳細な製造方法は、後述する製造例2において説明する。
本発明のペプチド核酸(3)は、後述する実施例に示すように、一塩基ミスマッチ配列に対する非特異的な二重鎖形成を抑制し、目的となる対象とする塩基配列に対して、より高い配列特異性を有するものである。このため、隣接する塩基対のマッチ、ミスマッチを厳密に識別できる、遺伝子配列診断に有用な分子として利用することができる。
つまり、本発明のペプチド核酸(3)によれば、一塩基変異をより厳密に検出(SNPsの検出)することが可能となり、この手法を利用することでより精度の高い測定方法や診断方法を提供することが可能になる。
VI. キット
キットは、上記のペプチド核酸(3)を含む。ペプチド核酸(3)の中でも、そのC末端にリジン残基を有し、且つ該リジン残基のε−アミノ基に対してビオチンが結合したビオチニル化ペプチド核酸であることが好ましい。
キットに含まれるペプチド核酸(3)以外の構成物は特に限定はされない。例えば、免疫クロマトグラフ(ICA)法に基づいたキットを製造する際に必要となる各種部材が設けられたテストストリップなどを挙げることができる。このような部材として、通常は、料滴下部(サンプルパッドとも呼ばれる)、標識抗体含有部(コンジュゲートパッとも呼ばれる)、検出部(判定部とも呼ばれる)、コントロール部、吸収部などを挙げることができる。
テストストリップに設ける上記の各部材は、ニトロセルース、ラテックスなどの当該分野にて通常に用いられる素材とすることができる。また、上記の各部材の配置は、当該分野で通常に用いられる技術を基に決定することができる。また、各部材に含有されるべき物質も、当該分野で通常に用いられる技術を基に決定することができる。
例えば、検出部には検出対象物質と本発明のペプチド核酸(3)とを構成成分として含む複合体を補するための物質が設けられていることが好ましい。具体的には、ビオチニル化ペプチド核酸を用いる場合であれば、前記複合体を効率的に補するために、ビオチンと効率的に結合することが知られる、抗ビオチン抗体またはアビジン化合物を検出部に設けることが好ましい。
キットの用途は、特に限定はされない。例えば、薬剤耐性菌、薬剤耐性ウイルス、薬剤耐性原虫、および薬剤耐性マイコプラズマなどの有無を検出する用途に好適に用いることができる。
薬剤耐性菌は特に限定はされない。例えば、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(VRSA)、バンコマイシン低度耐性黄色ブドウ球菌(VISA)、多剤耐性黄色ブドウ球菌、バンコマイシン耐性腸球菌(VRE)、カルバパネム耐性緑膿菌、多剤耐性緑膿菌(MDRP)、多剤耐性結核菌(MDR−TB)、超多剤耐性結核菌(XDR−TB)、ペニシリン耐性肺炎球菌(PRSP)、カルバパネム耐性肺炎桿菌、剤耐性肺炎桿菌、多剤耐性アシネトバクター(MDRA)、カルバパネム耐性大腸菌、セファロスポリン耐性大腸菌、NDM−1産生多剤耐性菌、カルバペネム耐性腸内細菌(CRE)、セファロスポリン耐性腸内細菌、βラクタマーゼ産生菌インフルエンザ菌(BLPAR)、βラクタマーゼ陰性アンピシリン耐性インフルエンザ菌(BLNAR)、およびペニシリナーゼ産生淋菌(PPNG)などを挙げることができる。
薬剤耐性ウイルスは特に限定されない。例えば、アマンタジン耐性インフルエンザウイルス、オセルタミビル耐性インフルエンザウイルス、および薬剤耐性ヒト免疫不全ウイルスなどを挙げることができる。
薬剤耐性原虫とは特に限定されない。例えば、クロロキン耐性マラリアなどを挙げることができる。
薬剤耐性マイコプラズマは特に限定されない。例えば、マクロライド耐性マイコプラズマを挙げることができる。
なお、上記の薬剤耐性菌、薬剤耐性ウイルス、薬剤耐性原虫、および薬剤耐性マイコプラズマの薬剤への耐性の度合いは特に限定されない。また多剤耐性を検出するためには、ペプチド核酸(3)の種類を検出を所望する各耐性薬剤に応じて適宜選択すればよい。
本発明のキットの用途として挙げた、上記の薬剤耐性菌、薬剤耐性ウイルス、および薬剤耐性マイコプラズマの有無の検出のうち、薬剤耐性ウイルスの検出が好ましい。中でも、薬剤耐性インフルエンザウイルスの検出が好ましく、オセルタミビル耐性インフルエンザウイルスの検出が最も好ましい。
これらの検出は、生体から採取した検体(例えば、スワブなどの粘膜組織や血液など)に含まれるDNAまたはRNAと、本発明のペプチド核酸(3)との相補鎖の形成に有無に基づいて判断することができる。このような相補鎖の形成は、相補鎖の配列中のCG含量を基に算出したTm値を参考にした温度条件の下で実施することができる。
よって、上記のように相補鎖を形成させた後に、これを上記に説明したペプチド核酸(3)以外のキットの構成物(例えば、テストストリップなど)に供することによって、キットの一つの使用態様である薬剤耐性菌、薬剤耐性ウイルス、薬剤耐性原虫、および薬剤耐性マイコプラズマなどの有無の検出を実施することができる。ただし、相補鎖の形成後のサンプルは、急冷しないことが好ましい。
このような有無の検出は、検出部に標識抗体によるシグナルが確認できた場合に、薬剤耐性菌、薬剤耐性ウイルス、薬剤耐性原虫、および薬剤耐性マイコプラズマなどが存在すると判断することができる。
以下に、本発明をより詳細に説明するための実施例を示す。なお、本発明が以下に示す実施例に限定されないのは言うまでもない。
製造例
<製造例1:トラン化合物>
以下の製造例1では、特に記述がない限り、市販の化合物をそのまま精製せずに使用した。また、反応溶媒は特に記述が無い限り、市販の脱水された溶媒を使用した。化合物の精製に用いたカラムクロマトグラフィー用シリカゲルには特に記述がない限り、関東化学60N(球状、中性)40-50μmを使用した。TLCプレートはMERCK Silicagel(60 F254)を使用した。
生成物の解析には以下の装置を使用した。
・核磁気共鳴スペクトル:日本電子 JML-LA-400(H1:400MHz;C13:100MHz)
日本電子 JML-LA-600(H1:600MHz;C13:150MHz)
・質量スペクトル :日本電子 JMS-T100LC(ESI-TOF-HRMS)
H1-NMRの化学シフトは、テトラメチルシラン(0.00ppm)、クロロホルム(7.24ppm)、ジメチルスルホキシド(2.50ppm)を内部標準とした。また、C13-NMRの場合の化学シフトは、テトラメチルシラン(0.00ppm)、クロロホルム(77.0ppm)、ジメチルスルホキシド(39.7ppm)を内部標準とした。
製造例1−1 トラン化合物1:3-(4-(phenylethynyl)phenyl)propanoic acid
下記式で表されるトラン化合物1を製造した。以下に詳細な製造方法を示す。
化合物[1] methyl 3-(4-bromophenyl)propanoate
上記の反応スキームに従って、化合物[1]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、40mLのメタノールを加え、Ar雰囲気下で0℃に冷却した。ここに、3.8mLの塩化アセチル(41.9mmol)を滴下し、10分間、0℃で撹拌した。次いで、4.0gの3-(4-bromophenyl) propanoic acid(52.4mmol)を加えた後、室温で2時間撹拌した。反応溶液を炭酸カリウムで中和した後、溶媒を減圧下で留去した。次いで、残渣を酢酸エチルと水で分配し、有機層を食塩水 (Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムを加え乾燥し、次いで溶媒を減圧下で留去することで、目的物である4.35gのmethyl 3-(4-bromophenyl)propanoateを得た (収率:quant)。得られた化合物[1]は次のステップに使用した。
化合物[1]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.42-7.39(m, 2H), 7.09-7.06(m, 2 H), 3.66(s, 3H), 2.90(t, 2H), 2.61(t, 2H)
化合物[2] methyl 3-(4-((trimethylsilyl)ethynyl)phenyl) propanoate
上記の反応スキームに従って、化合物[2]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の1.0gのmethyl 3-(4-bromophenyl)propanoate(4.11mmol)を加え、7mLのDMFに溶かした。ここに、156mgのヨウ化銅(0.82mmol)、1.2mLのTriethylamine(8.23mmol)、475mgのTetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)(Pd(PPh3)4:0.41mmol)、および0.74mLのTMSA(5.35mmol)を順に加えた後、Ar雰囲気下80℃で撹拌した。
TLCにて原料の消失が確認された後、反応溶液をセライトろ過し、酢酸エチル:ヘキサン=10:1の混合溶媒を加え、塩化アンモニウム水溶液で2回、食塩水(Brine)で1回洗浄した。次いで、これを硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去することで、目的の化合物である740mgのmethyl 3-(4-((trimethylsilyl)ethynyl)phenyl) propanoateを得た。得られた化合物[2]は次のステップに用いた。
化合物[3] methyl 3-(4-ethynylphenyl)propanoate
上記の反応スキームに従って、化合物[3]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の740mgのmethyl 3-(4-((trimethylsilyl)ethynyl)phenyl) propanoate、10mLのメタノール、および780mgの炭酸カリウムを加え、室温で撹拌した。TLCにて原料の消失が確認できた後、反応溶液に水を加え、酢酸エチルで3回抽出した。有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。残渣をカラムクロマトグラフィー(Hexane:AcOEt=5:1(v/v))で精製し、目的物である243mgのmethyl 3-(4-ethynylphenyl) propanoateを得た(収率31%:over 2 steps)。得られた化合物[3]は次のステップに使用した。
化合物[3]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.40(d, 2H), 7.14(d, 2 H), 3.64(s, 3H), 3.06(s, 1H) 2.90(t, 2H), 2.61(t, 2H)
化合物[4] methyl 3-(4-(phenylethynyl)phenyl) propanoate
上記の反応スキームに従って、化合物[4]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の243mgのmethyl 3-(4-ethynylphenyl) propanoate(1.29mmol)を加え、7mLのDMFに溶かした。ここに、156mgのヨウ化銅(0.82mmol)、1.2mLのTEA(8.23mmol)、475mgのTetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (Pd(PPh3)4:0.41mmol)、および0.74mLのTMSA(5.35mmol)を順に加えた後、Ar雰囲気下80℃で撹拌した。
TLCにて原料の消失が確認された後、反応溶液をセライトろ過し、酢酸エチル:ヘキサン=10:1の混合溶媒を加え、塩化アンモニウム水溶液で2回、食塩水(Brine)で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで溶媒を減圧下で留去することで、目的物である308mgのmethyl 3-(4-(phenylethynyl)phenyl) propanoateを得た(収率:90%)。得られた化合物[4]は次のステップに使用した。
化合物[4]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.51-7.49(m, 2H), 7.43(d, 2 H), 7.30-7.26(m, 3H), 7.12(d, 2H), 3.60(s, 3H), 2.89(t, 2H), 2.56(t, 2H)
トラン化合物1; 3-(4-(phenylethynyl)phenyl) propanoic acid
上記の反応スキームに従って、トラン化合物1を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記のmethyl 3-(4-(phenylethynyl)phenyl) propanoateを308mg(1.17mmol)および5mLのTHFを加えて撹拌した。3mLの精製水に溶かした98mgの水酸化リチウム一水和物(2.33mmol)を反応溶液に加え、室温で撹拌した。
TLCで原料の消失が確認された後、反応液に水を加え、3%の塩酸水溶液を加えてpH<1に調整した。反応液を酢酸エチルで3回抽出し、有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去することで、最終目的物である248mgの3-(4-(phenylethynyl)phenyl) propanoic acid(トラン化合物1)を得た(収率:85%)。
トラン化合物1の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, DMSO-d6) : 7.53-7.50(m, 2H), 7.55(d, 2 H), 7.35-7.30(m, 3H), 7.18(d, 2H), 2.95(t, 2H), 2.68(t, 2H) ESI HRMS m/z 〔M+Na〕+ calcd 273.0891, found 273.0889
製造例1−2 トラン化合物2:4-(4-(phenylethynyl)phenyl)butanoic acid
下記式で表されるトラン化合物2を製造した。以下に詳細な製造方法を示す。
化合物[5] methyl 4-(4-bromophenyl)butanoate
上記の反応スキームに従って、化合物[5]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、30mLのメタノールを加えてAr雰囲気下で0℃に冷却した。ここに、1.8mLの塩化アセチル(24.7mmol)を滴下し、10分間0℃で撹拌した。次いで、2.0gの4-(4-bromophenyl)butanoic acid(8.23mmol)を加えた後、室温で2時間撹拌した。
反応溶液を炭酸カリウムで中和した後、溶媒を減圧下で留去した。次いで、残渣を酢酸エチルと水で分配し、有機層を食塩水(Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムを加え乾燥し、溶媒を減圧下で留去し、目的物である2.12gのmethyl 4-(4-bromophenyl)butanoateを得た(収率:quant)。得られた化合物[5]は次のステップに使用した。
化合物[5]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.41(d, 2H), 7.05(d, 2H), 3.67(s, 3H), 2.60(t, 2H), 2.32(t, 2H), 1.93(q, 2H)
化合物[6] methyl 4-(4-(phenylethynyl)phenyl)butanoate
上記の反応スキームに従って、化合物[6]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の1.0gのmethyl 4-(4-bromophenyl)butanoate(3.89mmol)を加え、6mLのTMEDAおよび1mL精製水の混合溶媒に溶かした。ここに、10mgのNa2PdCl4(0.04mmol)、14mgのヨウ化銅(0.07mmol)、28mgの2-(di-tert-butylphosphino)-N-phenylindole(PintB;0.07mmol)、および0.4mLのEthynylbenzene(3.53mmol)を順に加えた後、80℃のAr雰囲気下で撹拌した。
TLCにて原料の消失が確認された後、反応液に水を加え、酢酸エチルで3回抽出した。有機層を合わせて飽和塩化アンモニウム水溶液で2回洗浄し、食塩水(Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。
次いで、残渣をカラムクロマトグラフィー(hexane:AcOEt=4:1(v/v))で精製することで、目的物である745mgのmethyl 4-(4-(phenylethynyl)phenyl)butanoateを得た(収率:71%)。得られた化合物[6]は次のステップに使用した。
化合物[6]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.51-7.49(m, 2H), 7.43(d, 2H), 7.27-7.24(m, 3H), 7.08(d, 2H), 3.58(s, 3H), 2.56(t, 2H), 2.24(t, 2H), 1.87(q, 2H)
トラン化合物2; 4-(4-(phenylethynyl)phenyl)butanoic acid
上記の反応スキームに従って、トラン化合物2を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の745mgのmethyl 4-(4-(phenylethynyl)phenyl)butanoate (2.68mmol)および13mLのTHFを加えて撹拌した。反応液に精製水5mLに溶かした225mgの水酸化リチウム一水和物を加え、室温で撹拌した。
TLCで原料の消失が確認された後、反応液に水を加え、3%の塩酸水溶液を加えてpH<1に調整した。反応液を酢酸エチルで3回抽出し、有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去することで最終目的物である700mgの(4-(4-(phenylethynyl)phenyl)butanoic acid(トラン化合物2)を得た(収率:99%)。
トラン化合物2の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, DMSO-d6) : 7.56-7.54(m, 2H), 7.48(d, 2H), 7.44-7.41(m, 3H), 7.26(d, 2H), 2.63(t, 2H), 2.23(t, 2H), 1.81(q, 2H) ESI HRMS m/z 〔M+Na〕+ calcd 287.1043, found 287.1040
製造例1−3 トラン化合物3:5-(4-(phenylethynyl)phenyl)pentanoic acid
下記式で表されるトラン化合物3を製造した。
化合物[7] 5-(4-iodophenyl)pentanoic acid
上記の反応スキームに従って、化合物[7]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、1.0gの5-phenylpentanoic acid(5.61mmol)、260mgのH5IO6(1.12mmol)、280mgのヨウ素(2.24mmol)、0.2mLの硫酸(10M)、6mLの氷酢酸、および1.2mLの精製水を加え、Ar雰囲気下75℃で18時間撹拌させた。
反応溶液を室温まで冷ました後に精製水を加え、クロロホルムで3回抽出した。有機層を合わせてチオ硫酸ナトリウム水溶液で2回、食塩水(Brine)で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。
残渣を微量のクロロホルムに溶かし、ここにヘキサンを加えて再結晶させることで、目的物である405mgの5-(4-iodophenyl)pentanoic acidを得た(収率:24%)。得られた化合物[7]は次のステップに使用した。
化合物[7]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.59(d,2H), 6.93(d, 2H), 2.59(t, 2H), 2.38(t, 2H), 1.65(q, 4H)。
上記の反応スキームに従って、化合物[8]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、5mLのメタノールを加えてAr雰囲気下で0℃に冷却した。塩化アセチル(0.3mL, 4.00mmol)を滴下し、10分間0℃で撹拌した。ここに、上記の405mgの5-(4-iodophenyl)pentanoic acid(1.33mmol)を加えた後、室温2時間撹拌した。
次いで、炭酸カリウムで反応溶液を中和した後、溶媒を減圧下で留去した。残渣を酢酸エチルと水で分配し、有機層を食塩水(Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムを加え乾燥し、溶媒を減圧下で留去することで、目的物である445mgのmethyl 5-(4-iodophenyl)pentanoateを得た(収率:quant)。得られた化合物[8]は次のステップに使用した。
化合物[8]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.55(d,2H), 6.89(d, 2H), 3.63(s, 3H), 2.54(t, 2H), 2.30(t, 2H), 1.62(m, 4H)
化合物[9] methyl 5-(4-(phenylethynyl)phenyl)pentanoate
上記の反応スキームに従って、化合物[9]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の445mgのmethyl 5-(4-iodophenyl)pentanoate(1.40mmol)を加え、2.5mLのTMEDAおよび0.3mLの精製水の混合溶媒に溶かした。ここに3.7mg Disodium tetrachloropalladate(Na2PdCl4,:0.01mmol)、5.0mgのCuI(0.2mmol)、10mgの2-(di-tert-butylphosphino)-N-phenylindole(PintB;0.02mmol)、および0.14mLのEthynylbenzene(1.30mmol)を順に加えた後、80℃のAr雰囲気下で撹拌した。
TLCにて原料の消失が確認された後、反応溶液に水を加え、酢酸エチルで3回抽出した。有機層を合わせて飽和塩化アンモニウム水溶液で2回洗浄し、食塩水(Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。残渣をカラムクロマトグラフィー(hexane:AcOEt=4:1(v/v))で精製することで、目的物である395mgのmethyl 5-(4-(phenylethynyl)phenyl)pentanoateを得た(収率:97%)。得られた化合物[9]は次のステップに使用した。
化合物[9]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.51-7.49(m, 2H), 7.43(d、2H), 7.31-7.27(m, 3H), 7.10(d, 2H), 3.61(s, 3H), 2.57(t, 2H), 2.28(t, 2H), 1.61(q, 4H)
トラン化合物3;5-(4-(phenylethynyl)phenyl)pentanoic acid
上記の反応スキームに従って、トラン化合物3を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の395mgのmethyl 5-(4-(phenylethynyl)phenyl)pentanoate(1.35mmol)および7mLのTHFを加えて撹拌した。反応溶液に3mL精製水に溶かした113mgの水酸化リチウム一水和物(2.70mmol)を加え、室温で撹拌した。
TLCで原料の消失が確認された後、反応液に水を加え、3%の塩酸水溶液を加えてpH<1に調整した。反応液を酢酸エチルで3回抽出し、有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで溶媒を減圧下で留去することで、最終目的物である306mgの(5-(4-(phenylethynyl)phenyl)pentanoic acid(トラン化合物3)を得た(収率:81%)。
トラン化合物3の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.53-7.51(m, 2H), 7.45(d、2H), 7.35-7.32(m, 3H), 7.15(d, 2H), 2.64(t, 2H), 2.38(t, 2H), 1.69(q, 4H) ESI HRMS m/z 〔M+Na〕+ calcd 301.1199, found 301.1198
製造例1−4 トラン化合物4:2-(4-(phenylethynyl)phenethoxy)acetic acid
下記式で表されるトラン化合物4を製造した。
化合物[10] ethyl 2-(4-bromophenethoxy)acetate
上記の反応スキームに従って、化合物[10]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、220mgのNaH(in 60% mineral oil;5.47mmol)を加え、これを氷冷下で15mLのTHFに懸濁し、ここに1.0gの2-(4-bromophenyl)ethan-1-ol(4.97mmol)を少しずつ加え、30分撹拌した。
ここに、0.5mLのethyl 2-bromoacetate(4.48mmol)を滴下し、反応液を室温に戻して2時間撹拌した。さらに、これに20mLの水を加え、酢酸エチルで分配した後、水層を酢酸エチルで3回抽出した。有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。残渣をカラムクロマトグラフィー(Hexane:EtOAc=10:1(v/v))で精製することで、目的物である785mgのethyl 2-(4-bromophenethoxy)acetateを得た(収率:55%)。得られた化合物[10]は次のステップに使用した。
化合物[10]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.35(d, 2H), 7.09(d, 2H), 4.15(t, 2H), 4.02(s, 2H), 3.69(t, 2H), 2.84(t, 2H), 1.22(t, 3H)
化合物[11] ethyl 2-(4-(phenylethynyl)phenethoxy)acetate
上記の反応スキームに従って、化合物[11]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の785mgのethyl 2-(4-bromophenethoxy)acetate(2.73mmol)を加え、5mLのTMEDAおよび0.5mL精製水の混合溶媒に溶かした。ここに、7.3mgのDisodium tetrachloropalladate(Na2PdCl4:0.02mmol)、9.5mgのCuI(0.05mmol)、20mgの2-(di-tert-butylphosphino)-N-phenylindole(PintB:0.05mmol)、および0.27mLのEthynylbenzene(2.49mmol)を順に加えた後、80℃のAr雰囲気下で撹拌した。
TLCにて原料の消失が確認された後、反応液に水を加え、酢酸エチルで3回抽出した。次いで、有機層を合わせて飽和塩化アンモニウム水溶液で2回洗浄し、食塩水(Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。
残渣をカラムクロマトグラフィー(hexane:AcOEt=4:1(v/v))で精製することで、目的物である676mgのethyl 2-(4-(phenylethynyl)phenethoxy)acetate)を得た(収率80%)。得られた化合物[11]は次のステップに使用した。
化合物[11]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.52-7.45(m, 4H), 7.30-7.18(m, 5H), 4.15(q, 2H), 4.02(s, 2H), 3.69(t, 2H), 2.84(t, 2H), 1.22(t, 3H)
トラン化合物4;2-(4-(phenylethynyl)phenethoxy)acetic acid
上記の反応スキームに従って、トラン化合物4を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上記の676mgのethyl 2-(4-(phenylethynyl)phenethoxy)acetate(2.19mmol)および8mLのTHFを加えて撹拌した。4mLの精製水に溶かした185mgの水酸化リチウム一水和物(4.38mmol)を反応溶液に加え、室温で撹拌した。
TLCで原料の消失が確認された後、反応容器に水を加え、ここに3%の塩酸水溶液を加えてpH<1に調整した。反応液を酢酸エチルで3回抽出し、有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで溶媒を減圧下で留去することで、最終目的物である583mgの(2-(4-(phenylethynyl) phenethoxy)acetic acid(トラン化合物4)を得た(収率:95%)。
トラン化合物4の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.53-7.50(m, 2H), 7.46(d, 2H), 7.35-7.31(m, 3H), 7.21(d, 2H), 4.12(s, 2H), 3.77(t, 2H), 2.95(t, 2H) ESI HRMS m/z 〔M+Na〕+ calcd 289.0835, found 289.0827
製造例1−5 トラン化合物5:2-(4-(naphthalen-2-ylethynyl)phenethoxy)acetic acid
下記式で表されるトラン化合物5を製造した。
化合物[12] ethyl 2-(4-(naphthalen-2-ylethynyl)phenethoxy)acetate
上記の反応スキームに従って、化合物[12]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上述の110mgのethyl 2-(4-bromophenethoxy)acetate(0.38mmol)を加え、1mLのTMEDAおよび0.1mL精製水の混合溶媒に溶かした。ここに、1.1mgの Disodium tetrachloropalladate(Na2PdCl4:3.48μmol)、1.5mgのCuI(7.88μmol)、3.0mgの2-(di-tert-butylphosphino)-N-phenylindole(PintB:6.97μmol)、および53mgの2-ethynylnaphthalene(0.35mmol)を順に加えた後、80℃のAr雰囲気下で撹拌した。
TLCにて原料の消失が確認された後、反応液に水を加え、酢酸エチルで3回抽出した。次いで、有機層を合わせて飽和塩化アンモニウム水溶液で2回洗浄し、食塩水(Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。
残渣をカラムクロマトグラフィー(hexane:AcOEt=8:1(v/v))で精製することで、目的物である72mgの(ethyl 2-(4-(naphthalen-2-ylethynyl)phenethoxy)acetate)を得た(収率58%)。得られた化合物[12]は次のステップに使用した。
化合物[12]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 8.05(s, 1H), 7.83-7.80(m, 3H), 7.59-7.49(m, 5H), 7.24(d, 2H), 4.23(q, 2H), 4.12(s, 2H), 3.83(t, 2H), 2.99(t, 2H), 1.22(t, 3H)
トラン化合物5;2-(4-(naphthalen-2-ylethynyl)phenethoxy)acetic acid
上記の反応スキームに従って、トラン化合物5を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、72mgのethyl 2-(4-(naphthalen-2-ylethynyl)phenethoxy)acetate (0.20mmol)および1.5mLのTHFを加えて撹拌した。0.5mLの精製水に溶かした水酸化リチウム一水和物(0.40mmol)を反応溶液に加え、室温で撹拌した。
TLCで原料の消失が確認された後、反応容器に水を加え、ここに3%の塩酸水溶液を加えてpH<1に調整した。反応液を酢酸エチルで3回抽出し、有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで溶媒を減圧下で留去することで、最終目的物である62mgの(2-(4-(naphthalen-2-ylethynyl) phenethoxy)acetic acid(トラン化合物5)を得た(収率:93%)。
トラン化合物5の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 8.05(s, 1H), 7.83-7.80(m, 3H), 7.59-7.49(m, 5H), 7.24(d, 2H), 4.12(s, 2H), 3.83(t, 2H), 2.99(t, 2H) ESI HRMS m/z 〔M+Na〕+ calcd 353.1148, found 353.1143
製造例1−6 トラン化合物6:2-(4-((4-cyanophenyl)ethynyl)phenethoxy)acetic acid
下記式で表されるトラン化合物6を製造した。
化合物[13] ethyl 2-(4-((4-cyanophenyl)ethynyl)phenethoxy)acetate
上記の反応スキームに従って、化合物[13]を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、上述の112mgのethyl 2-(4-bromophenethoxy)acetate(390μmol)を加え、1mLのTMEDAおよび0.1mL精製水の混合溶媒に溶かした。ここに、1.1mgのDisodium tetrachloropalladate(Na2PdCl4:3.48μmol)、1.5mgのCuI(7.88μmol)、3.1mgの2-(di-tert-butylphosphino)-N-phenylindole(PintB:7.88μmol)、および140mgの4-ethynylbenzonitrile (172μmol)を順に加えた後、80℃のAr雰囲気下で撹拌した。
TLCにて原料の消失が確認された後、反応液に水を加え、酢酸エチルで3回抽出した。次いで、有機層を合わせて飽和塩化アンモニウム水溶液で2回洗浄し、食塩水(Brine)で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で留去した。
残渣をカラムクロマトグラフィー(hexane:AcOEt=8:1(v/v))で精製することで、目的物である37mgのethyl 2-(4-((4-cyanophenyl)ethynyl)phenethoxy)acetateを得た(収率29%)。得られた化合物[13]は次のステップに使用した。
化合物[13]の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.64-7.58(m, 4H), 7.47(d, 2H), 7.27(d, 2H), 4.21(q, 2H), 4.07(s, 2H), 3.78(t, 2H), 2.98(t, 2H), 1.28(t, 3H)。
トラン化合物6;2-(4-((4-cyanophenyl)ethynyl)phenethoxy)acetic acid
上記の反応スキームに従って、トラン化合物6を製造した。以下に詳細を示す。
反応容器に、35mgのethyl 2-(4-((4-cyanophenyl)ethynyl)phenethoxy)acetate (105μmol)および1.8mLのTHFを加えて撹拌した。0.5mLの精製水に溶かした水酸化リチウム一水和物(214μmol)を反応溶液に加え、室温で撹拌した。
TLCで原料の消失が確認された後、反応容器に水を加え、ここに3%の塩酸水溶液を加えてpH<1に調整した。反応液を酢酸エチルで3回抽出し、有機層を合わせて食塩水(Brine)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで溶媒を減圧下で留去することで、最終目的物である18mgの2-(4-((4-cyanophenyl)ethynyl)phenethoxy)acetic acid(トラン化合物6)を得た(収率:56%)
トラン化合物6の物性値は以下のとおりである。
H1-NMR(400MHz, CDCl3) : 7.65-7.60(m, 4H), 7.49(d, 2H), 7.24(d, 2H), 4.11(s, 2H), 3.82(t, 2H), 2.98(t, 2H)
<製造例2:ペプチド核酸>
N末端がトラン化合物(トラン化合物1〜6)で修飾されたペプチド核酸を合成した。具体的には、Fmoc固相合成法により合成したPNAオリゴマー〔K...(ATCTCCTCCCTT:配列番号1)〕のN末端に上記製造例1で製造したトラン化合物1〜6を固相合成によって導入し、表1に示す配列のペプチド核酸1〜6を合成した。
なお、Fmoc固相合成法にはNovaSyn(登録商標)TGR樹脂(0.24mmole/g)を使用し、合成したPNAオリゴマーの樹脂からの切り出しには80%TFA/m−cresol溶液を用いて行った。目的物の精製はHPLC(Inertsil ODS−3:4.6×150mm、acetonitrile/water containing 0.1%TFA、acetonitrile 10% to 50% for 80min.)で行い、MALDI−TOF−MS(ultrafleXtreme、Bruker Daltonics)を用いて目的物の質量同定を行った。
表1に示す各PNAの塩基配列(配列番号1)は、左から右に向かってC末端からN末端となるように記載している。なお、表1に示す「K」とはリジン残基を示し、そのN末端とアデニン(A)を有するペプチド核酸のC末端とが、ペプチド結合していることを示している(表中の「…」で示す。)。また、表中の「-」は、トラン化合物1〜6に含まれるカルボキシル基とペプチド核酸のN末端のチミン(T)とが、ペプチド結合していることを示す。
(1)Resin−Kまでの合成
樹脂(0.24mmol/g)の1/3(0.08mmol)を伸長させた。
1)カップリング過程
6mlのディスポシリンジに樹脂400mgを量りとり、DMFを3ml加えて15分間撹拌し樹脂を膨潤させ、DMFを除去した。次にFmoc−Lys(Biotin)−OH(15.6mg:0.03mmol)、Fmoc−Lys(Cbz)−OH(25.4mg:0.06mmol)、HBTU(40.5mg:0.30mmol)、HOBT(113.8mg:0.30mmol)をカップリング溶液(NMM/pyridine(1/44;v/v)/DMF(3/2;v/v))1.2mlに溶解した後、樹脂に加えて40分間撹拌した。その後、反応溶液を除去し、DMFで5回洗浄した。
2)キャッピング過程
樹脂にキャッピング溶液(無水酢酸/2,6-ルチジン/DMF(5/6/89;v/v/v))を2ml加えて10分間撹拌した後、溶液を除去し、DMFで10回洗浄した。
3)脱保護過程
樹脂に脱保護溶液(ピペリジン/DMF(4/6;v/v))を2ml加えて5分間撹拌した後、脱保護溶液をエッペンチューブにとり、樹脂をDMFで10回洗浄した。脱保護溶液を40倍に希釈し、300nmにおける吸光度を測定することで、伸長反応を確認した。
(2)Resin-K…ATCTCCTCCCTTまでの合成
1)カップリング過程
伸長させる各塩基を有するモノマー(0.10mmol)、HBTU(40.5mg:0.30mmol)、HOBT(113.8mg:0.30mmol)をカップリング溶液1.2mlに溶解した後樹脂に加え、30分間撹拌した。その後、反応溶液を除去し、DMFで5回洗浄した。
2)キャッピング過程
樹脂にキャッピング溶液を2ml加えて10分間撹拌した。その後、反応溶液を除去し、DMFで10回洗浄した。
3)脱保護過程
樹脂に脱保護溶液を2ml加えて5分間撹拌した。その後、反応溶液を除去し、DMFで10回洗浄した。各伸長反応の確認は、上記と同様に行った。
(3)Resin-K…ATCTCCTCCCTT以降の合成
まず、これまでに合成した400mgの樹脂を6mlのディスポシリンジにおよそ50mgずつ分注した。
1)カップリング過程
PNAのN末端に修飾する化合物(12.5μmol)、HBTU(5.1mg:37.5μmol)、HOBT(14.2mg:37.5μmol)をカップリング溶液200ulに溶解した後樹脂に加え、30分間撹拌した。その後、反応溶液を除去し、DMFで5回洗浄した。
2)キャッピング過程
樹脂にキャッピング溶液を1ml加えて10分間撹拌した。その後、反応溶液を除去し、DMFで10回洗浄した。
(4)樹脂からの切り出し
伸長反応が完了した樹脂をCHClで10回洗浄した後、MeOHで5回洗浄して、真空中で乾燥させた。脱樹脂溶液(TFA/m−クレゾール(4/1;v/v))を樹脂が浸るまで加え、1時間撹拌した。15mlファルコンチューブにEtOを2ml加え、その上から脱樹脂溶液を加えて生成物を沈殿させた。樹脂をEtOで洗浄し生成物を回収した後、−80℃で10分間冷却して生成物を析出させ、4400rpmで4分間遠心分離を行い、生成物を沈殿させて、EtOを除去した。この操作を更に2回行い、生成物を真空中で乾燥させた。
(5)精製
精製はHPLC(Inertsil ODS−3;4.6×150mm、acetonitrile/water containing 0.1%TFA、acetonitrile 10% to 50% for 80min)で行い、各目的物を得た。MALDI−TOF−MS(ultrafleXtreme、Bruker Daltonics)を用いて目的物の同定を行った後、HPLC(Inertsil ODS−3;1.5×150mm、acetonitrile/water containing 0.1%TFA、acetonitrile 0% to 50% for 30 min、UV265nm)によって核酸塩基の吸光度を検出し、純度を確認した。
実験例1 トラン誘導体修飾PNAの相補DNAおよび非相補DNAに対する会合挙動の解析
製造例2で製造したペプチド核酸1〜6について、相補DNAおよび相補DNAのそれぞれのDNAに対する会合挙動(二重鎖の熱力学的安定性)を、融解温度測定により定量的に評価した。
ペプチド核酸1〜6と各DNA(相補DNAおよび非相補DNA)との二重鎖のTm値の測定
相補配列を持つDNAあるいは非相補配列を有するDNA(表2参照)とペプチド核酸1〜6をそれぞれDNA:ペプチド核酸=1:1となるように調整した。この時の各核酸分子の濃度は4μmol/L(20mMリン酸緩衝液;pH7.4)とした。8連セルを備えた紫外−可視吸収スペクトル測定装置を用いて、260nmにおける吸光度の温度変化を5℃から95℃の範囲を1分間あたり0.5℃ずつ温度変化させて測定し、融解曲線を得た。得られた融解曲線から、中線法を用いてTm値を算出した。
表2に示す各DNAの塩基配列は、左から右に向かって5’末端から3’末端となるように記載している。また、表2に示す各PNAの塩基配列の表記は、左から右に向かってC末端からN末端となるように記載している。
表2の | は、DNA配列とPNA配列とが相補的であることを示す。表中の : について、DNA配列が「A」の時は、これと各PNA配列とが相補的であること示し、DNA配列が「C」の時は、これと各PNA配列とが非相補的であることを示す。
上記のようにTm値を少なくとも3回測定し、Tm値の平均値±標準偏差を求めた。
ペプチド核酸1〜6と各DNA(相補DNAおよび非相補DNA)との二重鎖のTm値[℃]、および相補二重鎖のTm値と非相補二重鎖のTm値との差分(ΔTm値[℃])を算出した結果を表3に示す。
3に示す結果から、ペプチド核酸1からペプチド核酸5に対して、順にΔTm値が大きくなることが見て取れる。より詳細には、非相補的配列に関しては、何れのPNAも49℃〜50℃近辺のTm値であるが、相補的配列によるTm値においては、単なるPNAを用いた時よりもトラン修飾した各種PNAの方が大きくなり、結果としてペプチド核酸5が相補二重鎖の安定性、配列選択性が最も向上することが明らかとなった。
また、ペプチド核酸4とペプチド核酸6を比較して、ペプチド核酸のトラン化合物4の末端に位置するベンゼン環のパラ位にシアノ基を設けたペプチド核酸6の方がΔTm値が高くなることも明らかである。よって、
実験例2 ミスマッチ塩基対および位置による会合特性の評価
実験例2では、ペプチド核酸として、実験例1において最も相補二重鎖の安定性および配列選択性の向上が認められたペプチド核酸5を用いて、ミスマッチ塩基対およびその位置が異なるDNA配列(表4参照)に対する識別性(会合特性)を評価した。
表4における各DNAおよびPNAの塩基配列の表記は、左から右に向かってC末端からN末端となるように記載している。なお表中のBはシトシン(C)、グア二ン(G)、またはチミン(T)を示す。表中のHは、アニン(A)、シトシン(C)、またはチミン(T)を示す。
表4に示すように、二重鎖を形成する3’末端にミスマッチ(B)を有するDNA配列をDNA MM−1、3’末端から2番目にミスマッチ(B)を有するDNA配列をDNA MM-2、そして3’末端から3番目にミスマッチ(H)を有するDNA配列をDNA MM−3と定義した。これらの配列を用いて、実験例1の方法に準じてTm値の測定を行った。
具体的には、表4に示した種々のDNA配列に対するペプチド核酸5の会合特性をTm値の測定によって定量的に評価した。まずペプチド核酸5とDNAを1:1の濃度比で混合したサンプルを調し、5℃〜95℃の間での260nmにおける吸光度の変化を測定し、融解曲線を得た。得られた融解曲線から中線法を用いてTm値を算出した。少なくとも3回のTm値を測定し、得られたTm値の平均値および標準偏差を求めた。また、相補二重鎖のTm値と非相補二重鎖(MM−1、MM−2、およびMM−3)のTm値との差分であるΔTm値[℃]を算出した。コントロール(Ctrl)として、上記のペプチド核酸(対)を使用した。これらの結果を表5に示す。
表5に示すように、ペプチド核酸5を用いた非相補DNA配列に対する非特異的な安定化効果は+0.3〜2.6℃であった。他の芳香族化合物(ピレンやアゾベンゼン等)によって修飾した場合の非相補配列に対する非特異的な安定化効果は+4〜6℃であったことから、ミスマッチ塩基対およびミスマッチが存在する位置によって程度には差はあるものの、ペプチド核酸5はミスマッチ配列に対する非特異的な安定化効果は比較的少ないことが明らかになった。
また、図1から明らかなように、ペプチド核酸5を用いると、トラン化合物で修飾されていないペプチド核酸(対照)では識別すらできなかったものも含めて、すべての配列において配列選択性を大きく向上させるという結果が得られた(5〜8℃)。このことから本発明のペプチド核酸、特にペプチド核酸5を用いることによる配列選択性向上の効果は、対象とするDNAの配列に依存することなく発揮されると考えられる。
実験例3 PNAを用いたオセルタミビル耐性型ゲノム検出キットの構築とその確認
上記のように、トラン化合物にて修飾されたペプチド核酸は、優れた一塩基多型(一塩基ミスマッチ)の検出ができることを見い出されたので、これをオセルタミビル耐性型インフルエンザウイルスの検出キットに適用可能かどうかを検討した。
(1)DNAとPNAを用いたTm値の測定
先ず、オセルタミビル耐性型インフルエンザウイルスに特徴的なDNAの(本来、インフルエンザウイルスはRNAを遺伝物質として保持するが、予備実験としてDNAで実験することにする。)塩基配列の一部である、5’末端>CTCATAATAAAA>3’末端(配列番号7)に対して相補的な塩基配列である、C末端>GAGTATTATTTT>N末端(配列番号8)を有するPNA(対照PNA−1)を作製した。使用したPNAおよびDNAについて、表6に示す。
また、これと同じ塩基配列を有するPNAであって、且つトラン化合物5を用いたペプチド結合を介して修飾したPNAを作製した(PNA5−1)。より詳細には、上記の対照PNA−1のN末端に存在するTを有するペプチド核酸残基のアミド基と、トラン化合物が有するカルボキシル基とがペプチド結合している(表6の「ー」に示す位置の説明。)。PNAのこのようなPNA5−1の作成方法は、上記に説明したPNA1〜5などと同様である。
これと同様に、上記のDNA配列に対して相補的な塩基配列を有するPNAであって、トラン化合物5に変えてトラン化合物6を用い、これを上記と同様にペプチド結合を介して修飾したPNA(PNA6−1)および上記のDNA配列に対して相補的な塩基配列を有するPNAであって、カルボキシル基を有するアクリジン化合物(N−(2−カルボキシチル)−9−アクリジナミニウム;シグマアルドリッチ社製:L135763)によって、上記の同様にペプチド結合を介して修飾したPNA(PNAacr)を製造した。
上記の各PNAの(G)を有するペプチド核酸残基のC末端には、KOOKからなるリジン残基およびスペーサーが設けられている。より詳細には、上記のC末端のカルボキシル基とリジン残基の主鎖のアミド基とがペプチド結合している(表中の「…」に示す位置の説明。)。
さらに、上記のリジン残基の主鎖のカルボキシル基は、下記式に示す基がアミド結合している(式中の波線部が上記のリジン残基とペプチド結合する)。よって、上記表6に記載する各PNAのC末端は、下記式に示す基に記載するリジン残基である。
表6に示すDNAの塩基配列は、左から右に向かって、5’末端から3’末端となるように記載している。また、各PNAの塩基配列の表記は、左から右に向かってC末端からN末端となるように記載している。なお、各PNAのC末端のカルボキシル基はアミド化されている。表中の | は、DNA配列とPNA配列とが相補的であることを示す。表中の : は非相補的であることを示す。
このようにして作製した各種PNAの存在を確認するために、マス・スペクトラム(BRUKER社製 Ulttaflex III)にて得られた結果を、下記の表7に示す。
上記の表6に示す各種PNAと、オセルタミビル耐性インフルエンザウイルスに特徴的な塩基配列(配列番号7)を有するDNAおよびオセルタミビル感受性インフルエンザウイルスに特徴的な塩基配列(配列番号9)を有するDNAとの会合特性を検討するために、実験例1に記載の方法と同様にしてTm値を算出した。また、配列番号7を用いた際に得られたTm値と配列番号9を用いた際に得られたTm値との差分を、1塩基ミスマッチの識別の程度を評価するためのΔTm値として算出した。表8に結果を示す。
表8に示す結果から、PNA5−1を用いるとΔTm値が11.7と高く、1塩基のミスマッチを最も効率よく識別できることが明らかとなった。
(2)RNAとPNAを用いたTm値の測定
上記の通り、インフルエンザウイルスはRNAを遺伝物質として有するため、上記のオセルタミビル耐性インフルエンザウイルスに特徴的な塩基配列(配列番号7)を有するDNAに変えて、5’末端>CUCAUAAUAAAA>3’末端からなる配列を有するRNA(配列番号10)およびオセルタミビル耐性インフルエンザウイルスに特徴的な塩基配列(配列番号9)を有するDNAに変えて、5’末端>CUCAUAAUGAAA>3’末端(配列番号11)を用い、上記の(1)と同様にTm値およびΔTm値を算出した。この結果を表9に示す。
表9に示す結果から、DNAに変えてRNAとしても、PNA5−1を用いる際の優位性は変わらず良好であり、むしろその程度はRNAとしたときの方が顕著であると言える。よって、このようなPNAを用いたキットを作製し、インフルエンザ耐性菌の検出ができるかどうかを試した。
(3)オセルタミビル耐性インフルエンザ判定キット
下記の実験にて用いたキットとこれを用いた実験の模式図を図2に示す。
・捕捉抗体用希釈液の作製
ヤギ由来抗ビオチン抗体(BETHYL社製:A150−111A)とマウス由来抗インフルエンザAモノクローナル抗体(abcam社製:ab66191)は、5%スクロースを含む滅菌水に0.5mg/mlの終濃度になるように希釈した。
・クロマトグラフ媒体上の判定部の作成
上記(1)で作成した抗体200μlをメンブレン上に1mmの幅で塗布機(ニップンエンジニアリング社製)を用いて、30×2.5cmのニトロセルロースメンブレン(ミリポア社製:HF180MC100)に塗布し、55℃、5分間乾燥させたのち、0.5%カゼインを含む5mMのリン酸緩衝液(pH7.4)に5分間浸潤した。次いで、これを0.01%SDSを含む5mMのリン酸緩衝液(pH7.4)に15分間浸潤した後、クロマトグラフ媒体上の判定部に塗布し、これを室温で1晩乾燥させた。
・金コロイド標識抗体溶液の作製
0.1mlの金コロイド懸濁液(ワインレッドケミカル社製:WRGH−2 平均粒子径40nm)に0.7mlのホウ酸緩衝液(2mM;pH9.2)を加えて希釈した。マウス由来抗インフルエンザAモノクローナル抗体(abcam社製:ab110661)を、2mMのホウ酸緩衝液(pH9.0)で0.1mg/mlに希釈した。抗体溶液150μlと金コロイド懸濁液1mlに加え、37℃、10分間静置した。次いで、10%のBSAを含む2mMのホウ酸緩衝液(pH9.0)を0.15ml加え、室温で10分間静置した。その後、30秒超音波をかけ、8000×g、20分間遠心分離を行った。上清を除去した後、1.0%BSA、5%トレハロースを含む2mMのリン酸緩衝液(pH7.4)を1ml加えた。
・イムノクロマト法に基づく測定キットの作成
上記で作成した金コロイド標識抗体溶液40μlを5mm×15mmのグラスファイバーパッ(ミリポア社製)に添加した後、真空乾燥器にて1晩乾燥させ、コンジュゲートパッドを作成した。次に、パッキングシートから成る基材に、上記作成したクロマトグラフ媒体、試料を添加するサンプルパット(ミリポア社製:CFSP203000)、試料吸収する吸収パッド(ミリポア社製)を貼り合わせたものを、幅が5mmになるように裁断した。さらに、上記作成したコンジュゲートパッドを貼りあわせて、イムノクロマトグラフィー測定キットを作成した。
・展開液の調製
界面活性剤(NP40)、BSA、FBS、リン酸系緩衝液を含む溶液(pH:7.4)を、試料の展開液とした。
・試料調製と測定
上記のオセルタミビル感受性インフルエンザウイルスが有するRNAと相補的な配列を有する上記のPNA5−1を0.1μg/μlの濃度になるように超純水で希釈した。このように調製したPNA溶液の5μLと、1.0×10pfu/mlのオセルタミビル耐性型インフルエンザウイルス溶液(flu/A/Yokohma/77/H1N1)10μlおよびオセルタミビル感受性型インフルエンザウイルス溶液(flu/A/Yokohma/10/H1N1)10μlとを、それぞれ展開液105μlの存在下にて55℃、5分間静置した。
その後、得られたRNA溶液を急冷することなく、全量の120μlを上記にて作製したイムノクロマトグラフィー測定キットのサンプルパッド上に室温にて展開させ、10分後にテストラインを目視にて判定した。同様に、PNA5−1に変えて上記の対照PNA−1を用いた実験も行った。結果を図3に示す。
図3の(A)に示す結果から、PNA5−1を用いた場合には、テストライン上に陽性であることを示すバンドを目視で確認することができた。一方で、対象PNA−1を用いた場合には、テストライン上およびコントロールライン上の両方にバンドが現れる結果となってしまい、オセルタミビル耐性/感受性インフルエンザウイルスの判定キットとして使えないことが明らかとなった。
配列番号1はペプチド核酸(PNAオリゴマー)(対照)(Ctrl)の塩基配列を示す。なお、配列番号1〜6に示す各種ペプチド核酸は、この塩基配列の5'末端(ペプチド核酸のC末端)にリジン残基を有している。
配列番号2は上記配列番号1に示す塩基配列からなるペプチド核酸と相補鎖を形成する塩基配列を、配列番号3〜6は上記配列番号1に示す塩基配列からなるペプチド核酸の塩基配列とミスマッチする塩基配列を示す。
配列番号7に示す塩基配列は、オセルタミビル耐性インフルエンザウイルスに特徴的な塩基配列をDNAの塩基配列に置換したものである。配列番号8に示す塩基配列はこの配列番号7に示す塩基配列に対して相同性を有するPNAの塩基配列を示す。配列番号9に示す塩基配列は、オセルタミビル感受性型インフルエンザウイルスに特徴的な塩基配列をDNAの塩基配列に置換したものである。
配列番号10に示す塩基配列はオセルタミビル耐性インフルエンザウイルスに特徴的なRNAの塩基配列である。配列番号11に示す塩基配列は、オセルタミビル感受性型インフルエンザウイルスに特徴的なRNAの塩基配列である。

Claims (14)

  1. 下記式(1)
    [式中、Rは、フェニル基またはナフチル基を示す。
    該フェニル基は、同一または異なって1〜5個の置換基を有していてもよい。
    該ナフチル基は、同一または異なって1〜7個の置換基を有していてもよい。]
    で表される、トラン化合物。
  2. 置換基が電子吸引基である請求項1に記載のトラン化合物。
  3. 電子吸引基が、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン基、トシル基、メシル基、およびフェニル基からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載のトラン化合物。
  4. 下記式(3)
    [式中、Rは、フェニル基またはナフチル基を示す。
    該フェニル基は、同一または異なって1〜5個の置換基を有する。
    該ナフチル基は、同一または異なって1〜7個の置換基を有する。
    は、ペプチド核酸残基を示す。]
    で表される、トラン修飾されたペプチド核酸。
  5. 前記ペプチド核酸残基が、下記式(4)
    [式中、Baseは同一または異なって、それぞれアデニン、チミン、グアニン、シトシン、またはウラシルを示す。
    nは、6〜25の整数を意味する。]
    で表される残基である、請求項4に記載のペプチド核酸。
  6. 置換基が電子吸引基である請求項4または5に記載のペプチド核酸。
  7. 電子吸引基が、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン基、トシル基、メシル基、およびフェニル基からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項6に記載のペプチド核酸。
  8. 前記ペプチド核酸残基が、そのアミノ酸残基を含むものである、請求項4〜7の何れかに記載のペプチド核酸。
  9. 化学修飾がされてなる、請求項4〜8の何れかに記載のペプチド核酸であって、該化学修飾が、アセチル化、ホルミル化、ミリストイル化、ピログルタミン酸化、アルキル化、グリコシル化、アミド化、アシル化、ヒドロキシル化、脱アミノ化、プレニル化、パルミトイル化、リン酸化、ビオチニル化、およびスクシンイミジル化からなる群より選択される少なくとも一種である、ペプチド核酸
  10. 請求項4〜の何れかに記載のペプチド核酸を含む、キット。
  11. 薬剤耐性菌、薬剤耐性ウイルス、および薬剤耐性マイコプラズマからなる群より選択される少なくとも一種を検出するために用いられる、請求項10に記載のキット。
  12. 前記薬剤耐性ウイルスが、インフルエンザウイルスである、請求項11に記載のキット。
  13. 前記インフルエンザウイルスが、オセルタミビル耐性である、請求項12に記載のキット。
  14. 一塩基多型を検出するために用いられる、請求項10に記載するキット。
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