JPH01160994A - 変性オリゴヌクレオチド、その製法及び遺伝子の複製又は/及び発現を遮断する方法 - Google Patents
変性オリゴヌクレオチド、その製法及び遺伝子の複製又は/及び発現を遮断する方法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
- C07H21/04—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids with deoxyribosyl as saccharide radical
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/12—Antivirals
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は変性オリゴヌクレオチド、その製法及び、遺伝
子の複製又は/及び発現を遮断する方法に関する。
子の複製又は/及び発現を遮断する方法に関する。
従来の技術
生命工学及び医学研究の大きな目的の1つは今日、特定
の好ましくない遺伝子の病的発現、ウィルスの増殖、並
びに制御できない増生細胞系の増殖(例えば癌又は乾病
に該当するような)を阻止することにある。
の好ましくない遺伝子の病的発現、ウィルスの増殖、並
びに制御できない増生細胞系の増殖(例えば癌又は乾病
に該当するような)を阻止することにある。
いわゆるT−細胞リンパ腫型の悪性皮膚腫瘍を撲滅する
ために「ニュー・イングランド・ジャーナル・オブ・メ
ディチンJ (New EnglandJourna
l of Medicine ) 、第316巻、第2
97頁には、患者の血液から細胞分離法により取り出し
た悪性リンパ球をメトキシプソラレンで処理し、その後
このリンパ球をUVA−線で照射することが提案されて
いる。プソラレン及びその誘導体はDNA−二本鎖間に
挿入可能の化合物であり、これらは光線の作用によりD
NAの特定の位置、すなわち隣接して相対するチミジン
基に共有結合される。これにより上記の場合リンパ球の
DNAは永続的に不活性化され、更に数日後には死滅す
る6体外照射直後に、この変性リンパ球を有する血液は
患者に戻されるが、その際損傷を受けたリンパ球は疑似
的にワクチンとして作用する。身体の免疫系は活性化さ
れ、またなお残存するT−リンパ球を明らかに正常化し
、これにより腫瘍状の皮膚の変化及び皮膚紅斑が再生さ
れる。その際進行するメカニズムは未だに不明であり、
将来解明されなければならない。類似する処置はすでに
乾病で実施されている。
ために「ニュー・イングランド・ジャーナル・オブ・メ
ディチンJ (New EnglandJourna
l of Medicine ) 、第316巻、第2
97頁には、患者の血液から細胞分離法により取り出し
た悪性リンパ球をメトキシプソラレンで処理し、その後
このリンパ球をUVA−線で照射することが提案されて
いる。プソラレン及びその誘導体はDNA−二本鎖間に
挿入可能の化合物であり、これらは光線の作用によりD
NAの特定の位置、すなわち隣接して相対するチミジン
基に共有結合される。これにより上記の場合リンパ球の
DNAは永続的に不活性化され、更に数日後には死滅す
る6体外照射直後に、この変性リンパ球を有する血液は
患者に戻されるが、その際損傷を受けたリンパ球は疑似
的にワクチンとして作用する。身体の免疫系は活性化さ
れ、またなお残存するT−リンパ球を明らかに正常化し
、これにより腫瘍状の皮膚の変化及び皮膚紅斑が再生さ
れる。その際進行するメカニズムは未だに不明であり、
将来解明されなければならない。類似する処置はすでに
乾病で実施されている。
しかしこの形態の処置は、今日血球の個々の亜群(この
場合悪性T−リンパ球)をロイコ泳動法(Leukop
horese )のような分離法により分離可能である
場合及び全組織を負荷することなく薬物及び光線をこれ
らの細胞に作用させ得る場合にのみ可能であるにすぎな
い、この方法の欠点は、プソラレン又はその誘導体がT
A−配列ですべての処zmaの全DNAに挿入及び結合
される際の非特異性並びにこれと関連する、破壊されて
はならない健全な細胞から処置すべき異常細胞を分離す
ることの必要性にある。この種の分離は、上記の特殊な
例で実施し得るように極めて稀であることから、この方
法により特異なウィルス感染細胞を不活性化すること、
またこれによりウィルスの増殖を停止させるか又は他の
望ましくない細胞遺伝子(例えば癌細胞における腫瘍遺
伝子)の発現を阻止することはまったく不可能である。
場合悪性T−リンパ球)をロイコ泳動法(Leukop
horese )のような分離法により分離可能である
場合及び全組織を負荷することなく薬物及び光線をこれ
らの細胞に作用させ得る場合にのみ可能であるにすぎな
い、この方法の欠点は、プソラレン又はその誘導体がT
A−配列ですべての処zmaの全DNAに挿入及び結合
される際の非特異性並びにこれと関連する、破壊されて
はならない健全な細胞から処置すべき異常細胞を分離す
ることの必要性にある。この種の分離は、上記の特殊な
例で実施し得るように極めて稀であることから、この方
法により特異なウィルス感染細胞を不活性化すること、
またこれによりウィルスの増殖を停止させるか又は他の
望ましくない細胞遺伝子(例えば癌細胞における腫瘍遺
伝子)の発現を阻止することはまったく不可能である。
同じ原理に基づくもう1つの方法は欧州特許出願第30
358号明細書に提案されている。この方法ではリンパ
球含有量が異常に高い患者(例えばリンパ球白血病)の
血中リンパ球数を減少させるため、患者から血液を採取
し、この血液をブソラレンの存在でUV−線で照射し、
その後この血液を患者に再供給する。この処理によりそ
のDNAにプソラレンが挿入されたリンパ球は破壊され
、その結果リンパ球の総数はこの方法を調整使用するこ
とによって再び正常な水準値に戻される。しかしこの方
法の場合もまた、ウィルス感染細胞と非感染細胞とを区
別することはできない。従ってこの方法も細胞を完全に
破壊し、特定の遺伝子の丸環を遮断するものではない。
358号明細書に提案されている。この方法ではリンパ
球含有量が異常に高い患者(例えばリンパ球白血病)の
血中リンパ球数を減少させるため、患者から血液を採取
し、この血液をブソラレンの存在でUV−線で照射し、
その後この血液を患者に再供給する。この処理によりそ
のDNAにプソラレンが挿入されたリンパ球は破壊され
、その結果リンパ球の総数はこの方法を調整使用するこ
とによって再び正常な水準値に戻される。しかしこの方
法の場合もまた、ウィルス感染細胞と非感染細胞とを区
別することはできない。従ってこの方法も細胞を完全に
破壊し、特定の遺伝子の丸環を遮断するものではない。
更にプソラレン及びその誘導体は欧州特許出願第184
,331号明細書においてはウィルス(例えばHIV−
ウィルス)を診断テストバック(Diagnose−T
est、packung)内で使用するために不活性化
するのに使用されている。この場合プソラレンはウィル
スを含む細胞上澄みに供給され、これをUV−線で照射
し、これから不活性化ウィルスを分離する。しかしこの
文献にも細胞面へのこの方法の特殊な用途については示
されていない。
,331号明細書においてはウィルス(例えばHIV−
ウィルス)を診断テストバック(Diagnose−T
est、packung)内で使用するために不活性化
するのに使用されている。この場合プソラレンはウィル
スを含む細胞上澄みに供給され、これをUV−線で照射
し、これから不活性化ウィルスを分離する。しかしこの
文献にも細胞面へのこの方法の特殊な用途については示
されていない。
従って米国特許出願第563,939号明細書には、二
本鎖ウィルスRNA [この場合プソラレンの光で誘導
された共有結合により不活性化された責苦病ウィルス(
BTV、二本鎖RNA−ウィルス)コをこのウィルスに
対するワクチンとして使用することが提案されている。
本鎖ウィルスRNA [この場合プソラレンの光で誘導
された共有結合により不活性化された責苦病ウィルス(
BTV、二本鎖RNA−ウィルス)コをこのウィルスに
対するワクチンとして使用することが提案されている。
しかしこの方法によっては細胞内にすでに存在する、細
胞DNAに組込まれたウィルスを特別に見い出し、不活
性化することはできない。むしろこのワクチンは特定の
ウィルスでの感染に対する予防処置としてのみ使用する
ことができるにすぎない。
胞DNAに組込まれたウィルスを特別に見い出し、不活
性化することはできない。むしろこのワクチンは特定の
ウィルスでの感染に対する予防処置としてのみ使用する
ことができるにすぎない。
またブソラレンをプラスミド−DNAの特定位置に導く
こと、すなわちプラスミドpBR322に切れ目−翻訳
(N1ck−Translation)法で水銀−変性
ビリミジンを組込むことはすでに試みられた[サフラン
(Saffran)その他の論文、「プロシーデインゲ
ス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエ
ンス・オブ・ザ・ユナイテッド・ステーゾ・オブ・アメ
リカJ (Proc、Natl、 Acad、 Sc
i、 USA、) 、第79巻、第4594〜4558
頁]。その後プソラレンを暗所でHg−8−結合により
この位置に特異に結合し、2本鎖を架橋結合させるため
照射した。しかしこのDNAへのプソラレンの特殊な結
合法はプラスミド又は同様のもので試験管内において実
施し得たにすぎない。それというのも細胞の完全なりN
Aではこの種の一時変異を得ることは不可能であるから
である。更にこの方法では切れ目翻訳はエチジウムプロ
ミド(ELhidiumbromid)と−緒に制限酵
素(Bam[)を用いて行われるが、これはプソラレン
が結合されるべき位置に制限酵素用の交点が存在するこ
とを前提とする。更にこの切れ目翻訳は定量的に実施す
ることができず、使用したDNA−分子の約半分にプソ
ラレン分子が結合するにすぎない。
こと、すなわちプラスミドpBR322に切れ目−翻訳
(N1ck−Translation)法で水銀−変性
ビリミジンを組込むことはすでに試みられた[サフラン
(Saffran)その他の論文、「プロシーデインゲ
ス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエ
ンス・オブ・ザ・ユナイテッド・ステーゾ・オブ・アメ
リカJ (Proc、Natl、 Acad、 Sc
i、 USA、) 、第79巻、第4594〜4558
頁]。その後プソラレンを暗所でHg−8−結合により
この位置に特異に結合し、2本鎖を架橋結合させるため
照射した。しかしこのDNAへのプソラレンの特殊な結
合法はプラスミド又は同様のもので試験管内において実
施し得たにすぎない。それというのも細胞の完全なりN
Aではこの種の一時変異を得ることは不可能であるから
である。更にこの方法では切れ目翻訳はエチジウムプロ
ミド(ELhidiumbromid)と−緒に制限酵
素(Bam[)を用いて行われるが、これはプソラレン
が結合されるべき位置に制限酵素用の交点が存在するこ
とを前提とする。更にこの切れ目翻訳は定量的に実施す
ることができず、使用したDNA−分子の約半分にプソ
ラレン分子が結合するにすぎない。
発明が解決しようとする課題
従って本発明の根本課題は上記の諸欠点を回避すること
及び、架橋結合可能の挿入因子を遺伝子並びに完全細胞
の特定位置に導入し、これによりこの遺伝子の発現を阻
止するか又は、架橋結合可能の因子をすでに書き換えら
れたRNAに結合し、これにより翻訳面での遺伝子の発
現を遮断することを可能とする化合物を提供することに
ある。
及び、架橋結合可能の挿入因子を遺伝子並びに完全細胞
の特定位置に導入し、これによりこの遺伝子の発現を阻
止するか又は、架橋結合可能の因子をすでに書き換えら
れたRNAに結合し、これにより翻訳面での遺伝子の発
現を遮断することを可能とする化合物を提供することに
ある。
課題を解決するための手段
この課題は本発明によれば、変性オリゴヌクレオチドが
最初の4つの塩基の後方で5°−末端位に塩基配列AT
又はTAを有し、5°−ホスフェート基の2つの0−−
基の一方に結合された−般式: に2 [式中R4はスペイサ−基を表し、Ro、R2及びR1
は水素原子、炭素原子数1〜3のアルキル基又はアルコ
キシ基を表す]の基を含むことによって特徴づけられる
変性オリゴヌクレオチドにより解決される。
最初の4つの塩基の後方で5°−末端位に塩基配列AT
又はTAを有し、5°−ホスフェート基の2つの0−−
基の一方に結合された−般式: に2 [式中R4はスペイサ−基を表し、Ro、R2及びR1
は水素原子、炭素原子数1〜3のアルキル基又はアルコ
キシ基を表す]の基を含むことによって特徴づけられる
変性オリゴヌクレオチドにより解決される。
本発明による変性オリゴヌクレオチドは、これに対して
相補的な一本鎖又は二本鎖DNA又はRNAで交雑され
、その際挿入可能の化合物はオリゴヌクレオチド上の塩
基配列AT又はTAの存在によって二本鎖中のAT/T
A−塩基配列の近くに導かれる。二本MDNAではオリ
ゴヌクレオチドの交雑は元の二本鎖の部分的融解後に起
こる[ヘレン(C,He1ene)その他の論文、「ビ
オヘミ−J (Biohemie)、牲、第777〜7
83頁(1985年)]か又はトトリルへりックスの形
成により生じる[ルドン(T、Le Doa口)その他
の論文、r Nucl、 Ac1ds、 Res、 J
、第15巻、第7749〜7760頁(1987年)
コ、一般式Iの基を二本の雑種核酸!i (DNA/D
NA又はDNA/RNA)間に挿入した後、この鎖をU
V−線での照射により双方のチミジン塩基の共有結合を
介して一最大■の基に架橋結合させる。
相補的な一本鎖又は二本鎖DNA又はRNAで交雑され
、その際挿入可能の化合物はオリゴヌクレオチド上の塩
基配列AT又はTAの存在によって二本鎖中のAT/T
A−塩基配列の近くに導かれる。二本MDNAではオリ
ゴヌクレオチドの交雑は元の二本鎖の部分的融解後に起
こる[ヘレン(C,He1ene)その他の論文、「ビ
オヘミ−J (Biohemie)、牲、第777〜7
83頁(1985年)]か又はトトリルへりックスの形
成により生じる[ルドン(T、Le Doa口)その他
の論文、r Nucl、 Ac1ds、 Res、 J
、第15巻、第7749〜7760頁(1987年)
コ、一般式Iの基を二本の雑種核酸!i (DNA/D
NA又はDNA/RNA)間に挿入した後、この鎖をU
V−線での照射により双方のチミジン塩基の共有結合を
介して一最大■の基に架橋結合させる。
本発明の有利な実施R様ではオリゴヌクレオチドは5°
−ホスフェート基の第2の0−−基に又は/及びオリゴ
ヌクレオチドの他の1つ又は数個のホスフェート基にメ
チル基又はチオ基を有する。これによりオリゴヌクレオ
チドは細胞膜を通って真核細胞内に入り込むことができ
る[ミラー04i11er)その他の論文「ビオキミー
」 (Biochimie ) 、旺(1985年)、
第769〜776頁、マーカスーセクラ(Marcus
−5ekura )その他の論文、r Nucl、 A
ctds Res、 J 、第15巻、No、14(1
987年)、第5749頁以降]、シかしオリゴヌクレ
オチドの可溶性にとっては、オリゴヌクレオチド中の少
なくとも1個のホスフェート基に0″−基が残存してい
ることが必要である。本発明によるオリゴヌクレオチド
の一般式を次に示す: 共有結合されたプソラレン誘導体を有 する5°末端位で変性されたデソキシ オリゴヌクレオチド +1U 11 本発明の他の優れた実施態様ではスペイサ−基R4は直
鎖又は分枝鎖の、置換又は非置換アルキレン又はアルケ
ニレン基であり、その際スペイサ−基の長さは5゛−ホ
スフェートの0−−基と一最大■の化合物の4°−側鎖
における酸素原子との間で炭素原子数2〜4である。こ
の場合スペイサ−基R4は式: 1CHz)−[式中n
は2〜6の整数である]を有することが特に有利である
。すなわち挿入可能の化合物が核酸鎖の交雑後相対して
隣接するチミジン−塩基の近くに存在するほど、挿入が
正確にこの箇所で行われる確率は大きくなり、これは共
有架橋結合にとって極めて重要なことである。しかしス
ペイサ−の一定の最小鎖長は挿入可能の化合物の移動性
にとって不可欠である、本発明によるオリゴヌクレオチ
ド中のスペイサ−基R4はエチレン基を表すことが最も
有利である。更に有利なのはオリゴヌクレオチドの最初
の2つの塩基がT及びAであることである。
−ホスフェート基の第2の0−−基に又は/及びオリゴ
ヌクレオチドの他の1つ又は数個のホスフェート基にメ
チル基又はチオ基を有する。これによりオリゴヌクレオ
チドは細胞膜を通って真核細胞内に入り込むことができ
る[ミラー04i11er)その他の論文「ビオキミー
」 (Biochimie ) 、旺(1985年)、
第769〜776頁、マーカスーセクラ(Marcus
−5ekura )その他の論文、r Nucl、 A
ctds Res、 J 、第15巻、No、14(1
987年)、第5749頁以降]、シかしオリゴヌクレ
オチドの可溶性にとっては、オリゴヌクレオチド中の少
なくとも1個のホスフェート基に0″−基が残存してい
ることが必要である。本発明によるオリゴヌクレオチド
の一般式を次に示す: 共有結合されたプソラレン誘導体を有 する5°末端位で変性されたデソキシ オリゴヌクレオチド +1U 11 本発明の他の優れた実施態様ではスペイサ−基R4は直
鎖又は分枝鎖の、置換又は非置換アルキレン又はアルケ
ニレン基であり、その際スペイサ−基の長さは5゛−ホ
スフェートの0−−基と一最大■の化合物の4°−側鎖
における酸素原子との間で炭素原子数2〜4である。こ
の場合スペイサ−基R4は式: 1CHz)−[式中n
は2〜6の整数である]を有することが特に有利である
。すなわち挿入可能の化合物が核酸鎖の交雑後相対して
隣接するチミジン−塩基の近くに存在するほど、挿入が
正確にこの箇所で行われる確率は大きくなり、これは共
有架橋結合にとって極めて重要なことである。しかしス
ペイサ−の一定の最小鎖長は挿入可能の化合物の移動性
にとって不可欠である、本発明によるオリゴヌクレオチ
ド中のスペイサ−基R4はエチレン基を表すことが最も
有利である。更に有利なのはオリゴヌクレオチドの最初
の2つの塩基がT及びAであることである。
本発明の他の優れた実施態様では、基R1,R2及びR
3としてそれぞれメチルをまたR4としてエチレン基を
含む変性オリゴヌクレオチドを使用する。
3としてそれぞれメチルをまたR4としてエチレン基を
含む変性オリゴヌクレオチドを使用する。
変性オリゴヌクレオチドの長さは公知方法で[スツォス
ターク(Szostak)その他の論文、[メソーズ・
イン・エンチモロギーJ (Methodsoin E
nzymol、)、蛙、第419〜428頁]、特異な
交雑が適当な温度で可能であるように選択する、これは
オリゴヌクレオチドが短ければ短いほど、細胞又は細胞
外の二本鎖又は−本gDNAでの交雑時における温度も
一層低くなければならないことを意味する。オリゴヌク
レオチドの鎖長は有利にはヌクレオチド8〜50である
。
ターク(Szostak)その他の論文、[メソーズ・
イン・エンチモロギーJ (Methodsoin E
nzymol、)、蛙、第419〜428頁]、特異な
交雑が適当な温度で可能であるように選択する、これは
オリゴヌクレオチドが短ければ短いほど、細胞又は細胞
外の二本鎖又は−本gDNAでの交雑時における温度も
一層低くなければならないことを意味する。オリゴヌク
レオチドの鎖長は有利にはヌクレオチド8〜50である
。
本発明によるオリゴヌクレオチドの配列は、これと交雑
すべき遺伝子又はそのmRNAの配列と関連する。その
遺伝子は各aim又は細胞外遺伝子であってよく、この
場合オリゴヌクレオチドは遺伝子の5°−領域、発現の
開始領域の1部に対して、遺伝子自身の1部に対して、
又は−次転写又はmRNAの1部に対して相補的であり
得る。オリゴヌクレオチドは遺伝子(これは突然変異遺
伝子、腫瘍遺伝子又はウィルス増殖にとって本質的な遺
伝子である)の1部に対して相補的であることが有利で
ある。
すべき遺伝子又はそのmRNAの配列と関連する。その
遺伝子は各aim又は細胞外遺伝子であってよく、この
場合オリゴヌクレオチドは遺伝子の5°−領域、発現の
開始領域の1部に対して、遺伝子自身の1部に対して、
又は−次転写又はmRNAの1部に対して相補的であり
得る。オリゴヌクレオチドは遺伝子(これは突然変異遺
伝子、腫瘍遺伝子又はウィルス増殖にとって本質的な遺
伝子である)の1部に対して相補的であることが有利で
ある。
本発明のもう1つの対象は、−a式:
し式中R1、R2及びR3は水素、炭素原子数1〜3の
アルキル又はアルコキシを表す]の化合物を、自体公知
の方法でClCH2OCH3及び2価の直鎖又は分枝鎖
の置換又は非置換アルコールと反応させて、−最大: [式中R1、R2及びR9は前記のものを表し、R4は
スペイサ−基である]の化合物を形成させ、この化合物
■を、保護されたホスフィツト基を導入可能の化合物と
室温で反応させ、生じた一般式: [式中R1、R2、R5及びR4は前記のものを表し、
Xは保護基であり、YはC1−1N、N−ジメチルアミ
ノ−1N、N−ジイソプロピルアミノ−又はモルホリノ
基である]を有する反応生成物に自体公知の方法で、保
護基を有するもう1つのヌクレオチドを所望の配列順序
で縮合させてオリゴヌクレオチドを合成し、その際成長
するオリゴヌクレオチド鎖の最初の4つの塩基内に塩基
配列AT又はTAを組込み、酸化し、生じたオリゴヌク
レオチドから保護基を加水分解により除去することによ
って特徴づけられる、本発明による変性オリゴヌクレオ
チドの製法に関する。
アルキル又はアルコキシを表す]の化合物を、自体公知
の方法でClCH2OCH3及び2価の直鎖又は分枝鎖
の置換又は非置換アルコールと反応させて、−最大: [式中R1、R2及びR9は前記のものを表し、R4は
スペイサ−基である]の化合物を形成させ、この化合物
■を、保護されたホスフィツト基を導入可能の化合物と
室温で反応させ、生じた一般式: [式中R1、R2、R5及びR4は前記のものを表し、
Xは保護基であり、YはC1−1N、N−ジメチルアミ
ノ−1N、N−ジイソプロピルアミノ−又はモルホリノ
基である]を有する反応生成物に自体公知の方法で、保
護基を有するもう1つのヌクレオチドを所望の配列順序
で縮合させてオリゴヌクレオチドを合成し、その際成長
するオリゴヌクレオチド鎖の最初の4つの塩基内に塩基
配列AT又はTAを組込み、酸化し、生じたオリゴヌク
レオチドから保護基を加水分解により除去することによ
って特徴づけられる、本発明による変性オリゴヌクレオ
チドの製法に関する。
本発明方法では一般式(II)の化合物がClCH20
CH,と反応し、その際フラン環の4゛−位にクロルメ
チル基が結合する92価のアルコールとの反応に際して
アルコールがクロルメチル基に11C1の脱離下に付加
され、−最大(III)の化合物を生じる。この2つの
反応は西ドイツ国特許出願公開第3033896号明細
書に記載されている。次いで保護されたホスフィツト基
を導入した後、−a式(IV)の化合物を、オリゴヌク
レオチド合成のための出発化合物として使用する。ホス
フィツト基は燐原子に結合された状態で有利にはN、N
−ジイソプロピルアミノ基を、またホスフィツト基の酸
素原子に結合された状態で保護基(この基はオリゴヌク
レオチド合成でも保護基として使用される)を鍮送する
オリゴヌクレオチドの合成は自体公知の方法[例えばカ
ルサース(Caruthers)その他著、1サイエン
スJ (Science)、ηO(1980年)、第2
81〜285頁に記載された方法]により実施される。
CH,と反応し、その際フラン環の4゛−位にクロルメ
チル基が結合する92価のアルコールとの反応に際して
アルコールがクロルメチル基に11C1の脱離下に付加
され、−最大(III)の化合物を生じる。この2つの
反応は西ドイツ国特許出願公開第3033896号明細
書に記載されている。次いで保護されたホスフィツト基
を導入した後、−a式(IV)の化合物を、オリゴヌク
レオチド合成のための出発化合物として使用する。ホス
フィツト基は燐原子に結合された状態で有利にはN、N
−ジイソプロピルアミノ基を、またホスフィツト基の酸
素原子に結合された状態で保護基(この基はオリゴヌク
レオチド合成でも保護基として使用される)を鍮送する
オリゴヌクレオチドの合成は自体公知の方法[例えばカ
ルサース(Caruthers)その他著、1サイエン
スJ (Science)、ηO(1980年)、第2
81〜285頁に記載された方法]により実施される。
すでに記載したように挿入可能の化合物がDNA−二本
鎖に挿入される特異性にとっては、塩基配列TA/AT
が挿入可能の基に対してできるだけ接近して存在するこ
とが重要であることから、成長するヌクレオチド鎖の最
初の4つの塩基内に塩基配列AT又はTAを組込む。変
性オリゴヌクレオチドの別の塩基配列は、その発現を遮
断すべき遺伝子又はそのmRNAの1部に対して相補的
であるように選択する。所望のオリゴヌクレオチド合成
の縮合後、ホスフィツト基を酸化してホスフェート基に
し、ホスフェート基になお存在する保護基を加水分解に
より除去する。
鎖に挿入される特異性にとっては、塩基配列TA/AT
が挿入可能の基に対してできるだけ接近して存在するこ
とが重要であることから、成長するヌクレオチド鎖の最
初の4つの塩基内に塩基配列AT又はTAを組込む。変
性オリゴヌクレオチドの別の塩基配列は、その発現を遮
断すべき遺伝子又はそのmRNAの1部に対して相補的
であるように選択する。所望のオリゴヌクレオチド合成
の縮合後、ホスフィツト基を酸化してホスフェート基に
し、ホスフェート基になお存在する保護基を加水分解に
より除去する。
保護ホスフィツト基を移送する化合物としてはモノクロ
ル−(β−シアノエチル−N、N−ジイソプロピルアミ
ノ)−ホスフィットを使用し、T2/ I20 /ルチ
ジン又はSs/ C8z /ピリジンで酸化することが
有利である。これによりオリゴヌクレオチド領内の5′
−ホスフェート基及び場合によっては別のホスフェート
基の燐原子に、オリゴヌクレオナト合成過程の酸化の種
類に応じて負に帯電した酸素原子又は/′及び負に帯電
した硫黄原子及び二重結合酸素原子を含むオリゴヌクレ
オチドが製造される。更にまたS8、/C52/ピリジ
ンで酸化を実施した場合には、1個又は数個のホスフェ
ート基で二重結合酸素原子の代わりに二重結合硫黄原子
を含むオリゴヌクレオチドを得ることもできる。保護ホ
スフィツト基の導入はシンハ(Singha )その他
の論文rNuc1.八cids、 Res、 」、12
(1984年)、第4539頁に記載されているよう
にして行う。
ル−(β−シアノエチル−N、N−ジイソプロピルアミ
ノ)−ホスフィットを使用し、T2/ I20 /ルチ
ジン又はSs/ C8z /ピリジンで酸化することが
有利である。これによりオリゴヌクレオチド領内の5′
−ホスフェート基及び場合によっては別のホスフェート
基の燐原子に、オリゴヌクレオナト合成過程の酸化の種
類に応じて負に帯電した酸素原子又は/′及び負に帯電
した硫黄原子及び二重結合酸素原子を含むオリゴヌクレ
オチドが製造される。更にまたS8、/C52/ピリジ
ンで酸化を実施した場合には、1個又は数個のホスフェ
ート基で二重結合酸素原子の代わりに二重結合硫黄原子
を含むオリゴヌクレオチドを得ることもできる。保護ホ
スフィツト基の導入はシンハ(Singha )その他
の論文rNuc1.八cids、 Res、 」、12
(1984年)、第4539頁に記載されているよう
にして行う。
本発明の他の実施態様では保護ホスフィツト基を導入す
る化合物としてモノクロル−(β−メチル−N、N−ジ
イソプロピルアミノ)−ホスフィットを使用するか又は
/及び場合によっては数個のヌクレオチドメチルホスホ
ンアミジットを使用してオリゴヌクレオチドを合成し、
I2./ I20 /ルチジンで酸化するのが有利であ
る、これによりヌクレオチドが1部ホスフェート基によ
ってまた1部メチルホスホネート基によって結合されて
いる混合オリゴヌクレオチドが製造される。オリゴヌク
レオチド−メチルホスホネート又は−ホスホールチオエ
ートはヌクレアーゼ分解に対して耐性であり、哺乳動物
の細胞膜を通過する[ミラー(14i11er)その他
の論文、[ビオキミ−4(Biochimie) −6
7(1985年)、第769〜776頁:マーカスーセ
クラ(t4arcus−3ecura)その他の論文、
r Nucl、Ac1ds、 Res、 J、19tS
7年、第15巻、No、14 、第5749頁以降]。
る化合物としてモノクロル−(β−メチル−N、N−ジ
イソプロピルアミノ)−ホスフィットを使用するか又は
/及び場合によっては数個のヌクレオチドメチルホスホ
ンアミジットを使用してオリゴヌクレオチドを合成し、
I2./ I20 /ルチジンで酸化するのが有利であ
る、これによりヌクレオチドが1部ホスフェート基によ
ってまた1部メチルホスホネート基によって結合されて
いる混合オリゴヌクレオチドが製造される。オリゴヌク
レオチド−メチルホスホネート又は−ホスホールチオエ
ートはヌクレアーゼ分解に対して耐性であり、哺乳動物
の細胞膜を通過する[ミラー(14i11er)その他
の論文、[ビオキミ−4(Biochimie) −6
7(1985年)、第769〜776頁:マーカスーセ
クラ(t4arcus−3ecura)その他の論文、
r Nucl、Ac1ds、 Res、 J、19tS
7年、第15巻、No、14 、第5749頁以降]。
細胞DNA又はRNAの相補的核酸配列に対する交雑挙
動はこのオリゴヌクレオチド−メチルホスホネート又は
−ホスホルチオエートの場合妨げられない。しかし純粋
なオリゴヌクレオチド−メチルホスホネートの場合、ヌ
クレオチド8〜IOの鎖長からその水溶性が劣ることに
よりその使用は制限される。従って本発明によるオリゴ
ヌクレオチドではヌクレオシドは通常のホスフェート基
及びメチルホスホネート又は/及びホスホルチオエート
基によって結合されていることか有利である。
動はこのオリゴヌクレオチド−メチルホスホネート又は
−ホスホルチオエートの場合妨げられない。しかし純粋
なオリゴヌクレオチド−メチルホスホネートの場合、ヌ
クレオチド8〜IOの鎖長からその水溶性が劣ることに
よりその使用は制限される。従って本発明によるオリゴ
ヌクレオチドではヌクレオシドは通常のホスフェート基
及びメチルホスホネート又は/及びホスホルチオエート
基によって結合されていることか有利である。
本発明によれば2価のアルコールとしては直鎖又は分枝
鎖の置換又は非置換アルカンジオール又はアルケンジオ
ールを使用するのが有利である。
鎖の置換又は非置換アルカンジオール又はアルケンジオ
ールを使用するのが有利である。
式: 8O−(CHz)−OH[式中nは2〜4の整数
である]のアルカンジオールを使用するのが特に有利で
ある。最も好ましいのはアルカンジオールとしてエチレ
ングリコールを使用することである。この場合−最大(
II)及び(IV)の化合物中のスペイサ−基R4は−
CH□−CH□−を表す。本発明の他の実施態様では一
般式(■)[式中R1、R2及びR5はそれぞれメチル
基を表す]の化合物、及び2価のアルコールとしてエチ
レングリコールを使用するのが有利である。基R1%R
,がメチル基である一般式([)の化合物は4.5’
、8−トリメチルプソラレンである。
である]のアルカンジオールを使用するのが特に有利で
ある。最も好ましいのはアルカンジオールとしてエチレ
ングリコールを使用することである。この場合−最大(
II)及び(IV)の化合物中のスペイサ−基R4は−
CH□−CH□−を表す。本発明の他の実施態様では一
般式(■)[式中R1、R2及びR5はそれぞれメチル
基を表す]の化合物、及び2価のアルコールとしてエチ
レングリコールを使用するのが有利である。基R1%R
,がメチル基である一般式([)の化合物は4.5’
、8−トリメチルプソラレンである。
本発明の優れた実施態様に関し、変性オリゴヌクレオチ
ドの製造過程を以下に略示する。
ドの製造過程を以下に略示する。
5′−変性デオキシオリゴヌクレオチドの合成R5’−
末端プソラレン誘導体を 有するデソキシオリゴヌクレ オチド 一般式(II)の挿入可能の化合物をオリゴヌクレオチ
ド中の塩基対TAの近くで結合させるため、オリゴヌク
レオチドの合成に際して一般式(IV>の化合物にまず
チミジン−モノホスフェート、次いでアデノシン−モノ
ホスフェートをそれぞれオリゴヌクレオチド合成のため
に使用される保護された形で縮合させることが好ましい
。
末端プソラレン誘導体を 有するデソキシオリゴヌクレ オチド 一般式(II)の挿入可能の化合物をオリゴヌクレオチ
ド中の塩基対TAの近くで結合させるため、オリゴヌク
レオチドの合成に際して一般式(IV>の化合物にまず
チミジン−モノホスフェート、次いでアデノシン−モノ
ホスフェートをそれぞれオリゴヌクレオチド合成のため
に使用される保護された形で縮合させることが好ましい
。
本発明の他の対象は先に記載したような変性オリゴヌク
レオチドを、この変性オリゴヌクレオチドと相補性の配
列を有する遺伝子の発現を遮°断するために使用するこ
とにある。
レオチドを、この変性オリゴヌクレオチドと相補性の配
列を有する遺伝子の発現を遮°断するために使用するこ
とにある。
このため変性オリゴヌクレオチドを、この遺伝子を含む
目的細胞中に導入に、細胞をUV−線で照射する。
目的細胞中に導入に、細胞をUV−線で照射する。
変性オリゴヌクレオチドの本発明による使用によって、
その配列が少なくとも部分的に知られている特殊な一定
の遺伝子を遮断することが可能である。遮断すべき遺伝
子のDNA−配列を有するか、−次転写又はmRNAを
有する相補的オリゴヌクレオチドを交雑することによっ
て(二本lDNAの場合には二本鎖の局部的な融解後に
)、雑種二本鎖が生じ、オリゴヌクレオチドに結合した
挿入可能の化合物は核酸鎖間の誰種鎖の5゛−領域近く
に挿入される。この場合変性オリゴヌクレオチドは相応
する遺伝子又はmRNAの領域に対して相補性であり、
この領域で塩基T及びAは少なくとも1回は隣り合って
現れる。変性オリゴヌクレオチドはこの2つの塩基を相
補的塩基配列で含むことから、交雑によって挿入可能の
化合物はこの塩基配列の近くにもたらされ、この領域に
入り込み、360nuでの照射により二本のDNA鎖を
隣接して相対するチミジン基を介して共有結合すること
ができる。この共有結合によって、−次転写及び相応す
る遺伝子を転写するためのmRNAを形成すること又は
−次転写をmRNAにプロセシングすること又はmRN
Aをタンパク質に翻訳することはもはや不可能でる。
その配列が少なくとも部分的に知られている特殊な一定
の遺伝子を遮断することが可能である。遮断すべき遺伝
子のDNA−配列を有するか、−次転写又はmRNAを
有する相補的オリゴヌクレオチドを交雑することによっ
て(二本lDNAの場合には二本鎖の局部的な融解後に
)、雑種二本鎖が生じ、オリゴヌクレオチドに結合した
挿入可能の化合物は核酸鎖間の誰種鎖の5゛−領域近く
に挿入される。この場合変性オリゴヌクレオチドは相応
する遺伝子又はmRNAの領域に対して相補性であり、
この領域で塩基T及びAは少なくとも1回は隣り合って
現れる。変性オリゴヌクレオチドはこの2つの塩基を相
補的塩基配列で含むことから、交雑によって挿入可能の
化合物はこの塩基配列の近くにもたらされ、この領域に
入り込み、360nuでの照射により二本のDNA鎖を
隣接して相対するチミジン基を介して共有結合すること
ができる。この共有結合によって、−次転写及び相応す
る遺伝子を転写するためのmRNAを形成すること又は
−次転写をmRNAにプロセシングすること又はmRN
Aをタンパク質に翻訳することはもはや不可能でる。
遺伝子の発現を本発明により遮断する場合、この変性オ
リゴヌクレオチドが相補性である遮断すべき遺伝子の1
部は、遺伝子の5′−領域、遺伝子の開始点、遺伝子自
身の1部又は転写であってもよい。遺伝子の5゛−領域
への結合及びこの範囲の二本の雑種DNA鎖の共有架橋
結合によってプロモーター作用並びに遺伝子の上流領域
の、転写にとって重要な他の素子の作用は阻害される。
リゴヌクレオチドが相補性である遮断すべき遺伝子の1
部は、遺伝子の5′−領域、遺伝子の開始点、遺伝子自
身の1部又は転写であってもよい。遺伝子の5゛−領域
への結合及びこの範囲の二本の雑種DNA鎖の共有架橋
結合によってプロモーター作用並びに遺伝子の上流領域
の、転写にとって重要な他の素子の作用は阻害される。
開始点範囲における雑種DNA鎖の架橋結合によって、
−次転写を得るためのRNA−ポリメラーゼの作用は阻
止される。また遺伝子内の雑種DNAの架橋結合によっ
て、生じた一次転写はこの箇所で切断される。これによ
っても完全なmRNA、従ってまた完全な遺伝子は生じ
得ない。
−次転写を得るためのRNA−ポリメラーゼの作用は阻
止される。また遺伝子内の雑種DNAの架橋結合によっ
て、生じた一次転写はこの箇所で切断される。これによ
っても完全なmRNA、従ってまた完全な遺伝子は生じ
得ない。
更に本発明によれば、すでに転写された一次転写又はm
RNAが相応するタンパク質に翻訳されるのを阻止する
ことができる。しかしこのためには、遺伝子が遮断され
ていないことがら連続的に引続きmRNAを形成し得る
細胞に、−次転写又はmRNAを補償するための変性オ
リゴヌクレオチドを絶えず供給することが必要である。
RNAが相応するタンパク質に翻訳されるのを阻止する
ことができる。しかしこのためには、遺伝子が遮断され
ていないことがら連続的に引続きmRNAを形成し得る
細胞に、−次転写又はmRNAを補償するための変性オ
リゴヌクレオチドを絶えず供給することが必要である。
遺伝子の発現を遮断するための変性オリゴヌクレオチド
の使用は真核生物においてもまた原核生物においても実
施することができる。この場合原核生物では染色体外D
NA又はRNA (プラスミド、コスミド、二本鎖又は
−本gDNAファージ、RNAファージ)上に存在する
配列の発現を遮断することも可能である。
の使用は真核生物においてもまた原核生物においても実
施することができる。この場合原核生物では染色体外D
NA又はRNA (プラスミド、コスミド、二本鎖又は
−本gDNAファージ、RNAファージ)上に存在する
配列の発現を遮断することも可能である。
しかし有利には真核生物細胞中の遺伝子の発現を本発明
により遮断することであり、この場合本発明の優れた1
実施態様では目的細胞はウィルス感染した細胞であり、
ウィルス増殖用必須遺伝子の1部に対して相補的である
変性オリゴヌクレオチドを使用する。これによりそのゲ
ノムを細胞DNAに導入するウィルスを無害化すること
も可能であり、この場合ウィルスはその後潜在的に存在
し、従って一定の要因でウィルスの生産を開始する。こ
のための萌提は相応するウィルスの少なくとも部分配列
が知られていることであり、これは多くのウィルスにつ
いていえる。細胞又はウィルスの、細胞内に導入された
腫瘍遺伝子の遮断もこの方法で可能である。これにより
その発生にとって一定のレトロウィルスが関与する若干
の癌を処置することが推測できる。この前提は変性オリ
ゴヌクレオチドを施した後目的細胞をUV−線で照射す
るだけである。これは人間及び動物の場合有利には体外
で行われる。
により遮断することであり、この場合本発明の優れた1
実施態様では目的細胞はウィルス感染した細胞であり、
ウィルス増殖用必須遺伝子の1部に対して相補的である
変性オリゴヌクレオチドを使用する。これによりそのゲ
ノムを細胞DNAに導入するウィルスを無害化すること
も可能であり、この場合ウィルスはその後潜在的に存在
し、従って一定の要因でウィルスの生産を開始する。こ
のための萌提は相応するウィルスの少なくとも部分配列
が知られていることであり、これは多くのウィルスにつ
いていえる。細胞又はウィルスの、細胞内に導入された
腫瘍遺伝子の遮断もこの方法で可能である。これにより
その発生にとって一定のレトロウィルスが関与する若干
の癌を処置することが推測できる。この前提は変性オリ
ゴヌクレオチドを施した後目的細胞をUV−線で照射す
るだけである。これは人間及び動物の場合有利には体外
で行われる。
本発明の優れた実施態様では哺乳動物細胞の遺伝子発現
を遮断するため、ホスフェート基の少なくとも1つで、
しかし最大では1個を除きすべてのホスフェート基でメ
チル−又は/及びチオ基により置換されている変性オリ
ゴヌクレオチドを使用する。この変性オリゴヌクレオチ
ドはすでに記載したように細胞膜を通過することができ
、従って細胞の内部に達し得る。
を遮断するため、ホスフェート基の少なくとも1つで、
しかし最大では1個を除きすべてのホスフェート基でメ
チル−又は/及びチオ基により置換されている変性オリ
ゴヌクレオチドを使用する。この変性オリゴヌクレオチ
ドはすでに記載したように細胞膜を通過することができ
、従って細胞の内部に達し得る。
細胞の体外照射は人間の血液中に存在する細胞の場合特
に容易に実施することができる。それというのも現代の
装置及び医学治療法は、血液を部分的に取り出し、処置
を行った後体内に再び供給することが可能だからである
。従って本発明の他の陵れた実施態様では、人間及び動
物でのウィルス感染した白血球−分屑を本発明によるオ
リゴヌクレオチドで処置するためオリゴヌクレオチドを
施した後血液を採取し、この血液を体外で照射し、その
後再び体内に供給する。本発明の他の優れた実施態様で
は、)(I V−感染したリンパ球を処置するためにH
I V −ウィルスの逆転写酵素遺伝子の1部に対して
相補的である変性オリゴヌクレオチドを使用し、患者の
血液を数回にわたって部分的に採取した後体外で照射し
、その後再び体内に供給する。
に容易に実施することができる。それというのも現代の
装置及び医学治療法は、血液を部分的に取り出し、処置
を行った後体内に再び供給することが可能だからである
。従って本発明の他の陵れた実施態様では、人間及び動
物でのウィルス感染した白血球−分屑を本発明によるオ
リゴヌクレオチドで処置するためオリゴヌクレオチドを
施した後血液を採取し、この血液を体外で照射し、その
後再び体内に供給する。本発明の他の優れた実施態様で
は、)(I V−感染したリンパ球を処置するためにH
I V −ウィルスの逆転写酵素遺伝子の1部に対して
相補的である変性オリゴヌクレオチドを使用し、患者の
血液を数回にわたって部分的に採取した後体外で照射し
、その後再び体内に供給する。
これにより感染したリンパ球内でウィルス逆転写酵素遺
伝子が遮断され、細胞内に組込まれたプロウィルスのD
NAがウィルスRNAに転移することはもはや不可能で
あり、その結果ウィルスの増殖サイクルは遮断される。
伝子が遮断され、細胞内に組込まれたプロウィルスのD
NAがウィルスRNAに転移することはもはや不可能で
あり、その結果ウィルスの増殖サイクルは遮断される。
従ってこの細胞からはもはやウィルスは増殖せず、また
他のリンパ球(この場合T4−細胞)の感染も生じない
。これによりウィルスは、そのゲノムが更に細胞ゲノム
に組み込まれてとどまるにもかかわらず、無力化するこ
とになる。今日エイズの治療可能性はまったく欠けてい
ることから本発明の優れた用途はこの病気を撲滅するた
めの重要な処置であり、これによりすでに感染した患者
を治療することができる。従ってT4−細胞の破壊によ
り生じ得るすべての条件的病状も生じることはない。
他のリンパ球(この場合T4−細胞)の感染も生じない
。これによりウィルスは、そのゲノムが更に細胞ゲノム
に組み込まれてとどまるにもかかわらず、無力化するこ
とになる。今日エイズの治療可能性はまったく欠けてい
ることから本発明の優れた用途はこの病気を撲滅するた
めの重要な処置であり、これによりすでに感染した患者
を治療することができる。従ってT4−細胞の破壊によ
り生じ得るすべての条件的病状も生じることはない。
挿入可能の化合物の潜在毒性により、別の優れた実施態
様では変性オリゴヌクレオチドを患者に経口又は注射に
よって投与するのではなく、すでに採取した血液を変性
オリゴヌクレオチドで処置し、その後体外で照射する。
様では変性オリゴヌクレオチドを患者に経口又は注射に
よって投与するのではなく、すでに採取した血液を変性
オリゴヌクレオチドで処置し、その後体外で照射する。
これにより変性オリゴヌクレオチドが人間又は動物の組
織に及ぼす可能性のある有毒作用は回避される本発明に
よる変性オリゴヌクレオチドによってまたこれを遺伝子
の発現を遮断するために使用することによって、人体及
び動物の体内で一定の望ましくない遺伝子の発現を特異
に遮断することができる。更に染色体DNAの処置は不
要でありまた該当しない他の遺伝子(例えば挿入可能の
因子での非特異性処置におけるような)をそこなうこと
もない。従って本発明による変性オリゴヌクレオチド及
びその使用はウィルス病或は先天性又は生長発生的欠陥
(例えば癌、乾*)の治療分野で大きな進歩を意味する
。
織に及ぼす可能性のある有毒作用は回避される本発明に
よる変性オリゴヌクレオチドによってまたこれを遺伝子
の発現を遮断するために使用することによって、人体及
び動物の体内で一定の望ましくない遺伝子の発現を特異
に遮断することができる。更に染色体DNAの処置は不
要でありまた該当しない他の遺伝子(例えば挿入可能の
因子での非特異性処置におけるような)をそこなうこと
もない。従って本発明による変性オリゴヌクレオチド及
びその使用はウィルス病或は先天性又は生長発生的欠陥
(例えば癌、乾*)の治療分野で大きな進歩を意味する
。
実施例
次に実施例に基づき本発明を詳述する。
例 1
変性オリゴヌクレオチドの製造
a) 4.5°、8−トリメチルプソラレン1.13
8g (5,74+aモル)を氷酢酸120m 、11
に軽く加熱しながら溶かす。室温に冷却した後クロルメ
チルメチルエーテルLOm 12 < L3L、6@モ
ル)を加え、室温で24時間光の遮断下に攪拌する。2
4時間後新たにクロルメチルメチルエーテルlOm &
を加え、更に24時間攪拌する。12時間氷上に置き、
引続き生じた沈殿を吸引濾別し、高真空中で40℃で乾
燥する。
8g (5,74+aモル)を氷酢酸120m 、11
に軽く加熱しながら溶かす。室温に冷却した後クロルメ
チルメチルエーテルLOm 12 < L3L、6@モ
ル)を加え、室温で24時間光の遮断下に攪拌する。2
4時間後新たにクロルメチルメチルエーテルlOm &
を加え、更に24時間攪拌する。12時間氷上に置き、
引続き生じた沈殿を吸引濾別し、高真空中で40℃で乾
燥する。
収量: 1.05g (63,0%)。
HLNMR(CDCh) T14S = 2.6〜2.
7 (9H,m、C4,5′、8−メチル) 、4.8
(2H、s 、CH2Cl)、6.3 <IH、s
、C3−H)、7.6 (Hl 、 s 、C5−H)
。
7 (9H,m、C4,5′、8−メチル) 、4.8
(2H、s 、CH2Cl)、6.3 <IH、s
、C3−H)、7.6 (Hl 、 s 、C5−H)
。
b) 次いで4−/クロルメチル/4.5°、8/トリ
メチルプソラレン360B (1,3w+モル)をエタ
ンジオール 8m、&に懸濁させた。その後混合物を1
00℃に加熱し、プソラレン誘導体を完全に溶解させた
。与えられた温度で更に10分間攪拌した。冷却した後
混合物を水10ffiβで稀釈し、ジクロルメタン各5
1βで3回抽出した6合した有機相を硫酸ナトリウム上
で乾燥し、吸引濾別した後蒸発乾凋した。粗生成物のM
y!はシリカゲルで行った。展開剤としてメタノール含
有量を0.5%づつ増加するジクロルメタン/メタノー
ルを使用した。しかし十分な純度はアセトニトリルから
再結晶することによっても得ることができる。収量は3
10mg (78%)であった。
メチルプソラレン360B (1,3w+モル)をエタ
ンジオール 8m、&に懸濁させた。その後混合物を1
00℃に加熱し、プソラレン誘導体を完全に溶解させた
。与えられた温度で更に10分間攪拌した。冷却した後
混合物を水10ffiβで稀釈し、ジクロルメタン各5
1βで3回抽出した6合した有機相を硫酸ナトリウム上
で乾燥し、吸引濾別した後蒸発乾凋した。粗生成物のM
y!はシリカゲルで行った。展開剤としてメタノール含
有量を0.5%づつ増加するジクロルメタン/メタノー
ルを使用した。しかし十分な純度はアセトニトリルから
再結晶することによっても得ることができる。収量は3
10mg (78%)であった。
得られた化合物は’H−N14R−分光器を介して検出
した。
した。
”HNMR(CDCh) Tt4S : 2.5Pp
H(s、6H1−C11゜) 、2.57(s、3日、
−CH5) 、 3.6〜3.84 (m 、4H、エ
チレン) 、6.26(s 、m IH、ピロン)、7
.6(s−LH、アロマート)。
H(s、6H1−C11゜) 、2.57(s、3日、
−CH5) 、 3.6〜3.84 (m 、4H、エ
チレン) 、6.26(s 、m IH、ピロン)、7
.6(s−LH、アロマート)。
C) この化合物360+g (1,19@モル)をジ
クロルメタンlhfに溶かし、湿気を遮断してジイソプ
ロピルエチルアミン424mg < 3mモル)を加え
た。モノクロル−(β−シアノエチル−N、N−ジイソ
プロピルアミノ)−ホスフィット310mg (1,
31wモル)を徐々に滴下した。次いで室温で30分間
攪拌した。反応(TLC)の終了後、半飽和炭酸水素ナ
トリウム5I111を加えることによって停止させた。
クロルメタンlhfに溶かし、湿気を遮断してジイソプ
ロピルエチルアミン424mg < 3mモル)を加え
た。モノクロル−(β−シアノエチル−N、N−ジイソ
プロピルアミノ)−ホスフィット310mg (1,
31wモル)を徐々に滴下した。次いで室温で30分間
攪拌した。反応(TLC)の終了後、半飽和炭酸水素ナ
トリウム5I111を加えることによって停止させた。
ジクロルメタン相を更に半飽和炭酸水素ナトリウムでそ
れぞれ2回洗浄し、引続き硫酸ナトリウム上で乾燥した
。
れぞれ2回洗浄し、引続き硫酸ナトリウム上で乾燥した
。
有機相を蒸発させた後生成物の精製をシリヵゲルで行っ
た。
た。
展開剤として
1、 ジクロルメタン/ジエチルアミン10:12、
1−ヘキサン/トリエタノールアミンlO:1を使用し
た。溶液1及び2を比率1:1で混合した。収量は41
9mg (85%)であった。化合物の分析は” ’
p−NMR−分光器によって行った。
1−ヘキサン/トリエタノールアミンlO:1を使用し
た。溶液1及び2を比率1:1で混合した。収量は41
9mg (85%)であった。化合物の分析は” ’
p−NMR−分光器によって行った。
”p−N)4R(CDCIS) H)PO4−S 14
9.54ppm。
9.54ppm。
d) 別のヌクレオチドへのこのプソラレンホスホアミ
ジドの結合はオリゴヌクレオチドの標準条件でカルサー
ス(Caruthers )による固相ホスホアミシト
法[「サイエンス4 (5cience)、第230
巻、第281〜285頁]により行った1413mp1
9からのLac Z−遺伝子の出発配列に対する相補的
な配列例でのオリゴヌクレオチド合成の経過図: 3’ AGT GTG TCCTTT GTCGAT
X (X−プソラレン誘導体)。
ジドの結合はオリゴヌクレオチドの標準条件でカルサー
ス(Caruthers )による固相ホスホアミシト
法[「サイエンス4 (5cience)、第230
巻、第281〜285頁]により行った1413mp1
9からのLac Z−遺伝子の出発配列に対する相補的
な配列例でのオリゴヌクレオチド合成の経過図: 3’ AGT GTG TCCTTT GTCGAT
X (X−プソラレン誘導体)。
プソラレン誘導体を標準的なヌクレオチドと同じ条件下
に使用する。
に使用する。
合成機:モデル・サム・ワン(” 14ode l l
SawOne”、 Biosearch社製)ホスホ
ールアミジット・ヌクレオチド。
SawOne”、 Biosearch社製)ホスホ
ールアミジット・ヌクレオチド。
結合ごとに無水アセトニトリル700μlに溶けた各ホ
スホールアミジットヌクレオシド40〜4511K及び
同様に無水アセトニトリル700μgに溶けたテトラゾ
ール24mgを使用する。
スホールアミジットヌクレオシド40〜4511K及び
同様に無水アセトニトリル700μgに溶けたテトラゾ
ール24mgを使用する。
固体相として制御された細孔ガラス礪脂(”Contr
olled Pore Glass Re5in ”
Pierce社製)50Bを使用する。これはゲイト(
M、J、Ga1L) 著、[オリゴヌクレオチドーシン
サシス、ア・プラクティカル・アプローチJ (OIi
gonucleoLide−8ynthesis +a
practical approach) I RL
Press社製(1984年)、第45頁以降に記載さ
れた方法により相応する出発ヌクレオチド(A)で誘導
した。
olled Pore Glass Re5in ”
Pierce社製)50Bを使用する。これはゲイト(
M、J、Ga1L) 著、[オリゴヌクレオチドーシン
サシス、ア・プラクティカル・アプローチJ (OIi
gonucleoLide−8ynthesis +a
practical approach) I RL
Press社製(1984年)、第45頁以降に記載さ
れた方法により相応する出発ヌクレオチド(A)で誘導
した。
最初の結合例での代表的な合成記録
洗剤A アセトニトリル 1:00分キャッ
ピング 無水酢酸 7.5mρ 1:00分ルチジン
7.5m1 N−メチルイミダゾール 1.7mρ テトラヒドロフラン40mβ中の 洗剤A アセトニトリル 1:00分脱遮断
5′−保護基の脱離 1:25分デクロルエ
タン中の3%ジクロ ル酢酸 洗剤A アセトニトリル 1:00分洗剤B
アセトニトリル 1:00分結合
ヌクレオチドを触媒と混合0:32分 混合 カップリング 1:30分洗剤A
アセトニトリル 0:30分洗剤B
アセトニトリル O:30分酸化 テト
ラヒドロフラン50mρ、水5mβ及びルチジン5+β
中の沃素 1.5g O:45分例 2 一本鎖バクテリオファージーDNA M 13mρ19
からのLacZ−遺伝子の出発配列を有するプソラレン
ー変性オリゴヌクレオチドの交雑。
ピング 無水酢酸 7.5mρ 1:00分ルチジン
7.5m1 N−メチルイミダゾール 1.7mρ テトラヒドロフラン40mβ中の 洗剤A アセトニトリル 1:00分脱遮断
5′−保護基の脱離 1:25分デクロルエ
タン中の3%ジクロ ル酢酸 洗剤A アセトニトリル 1:00分洗剤B
アセトニトリル 1:00分結合
ヌクレオチドを触媒と混合0:32分 混合 カップリング 1:30分洗剤A
アセトニトリル 0:30分洗剤B
アセトニトリル O:30分酸化 テト
ラヒドロフラン50mρ、水5mβ及びルチジン5+β
中の沃素 1.5g O:45分例 2 一本鎖バクテリオファージーDNA M 13mρ19
からのLacZ−遺伝子の出発配列を有するプソラレン
ー変性オリゴヌクレオチドの交雑。
バクテリオファージの5s−DNA 50ngを変性オ
リゴヌクレオチド150Bと 100μβの容量で交雑
した。試料を70℃で10分間加熱し、引続き加熱ブロ
ック中で37℃で30〜40分間冷却した。こうして処
置した7個の試料を波長360nmの光線で照射した。
リゴヌクレオチド150Bと 100μβの容量で交雑
した。試料を70℃で10分間加熱し、引続き加熱ブロ
ック中で37℃で30〜40分間冷却した。こうして処
置した7個の試料を波長360nmの光線で照射した。
照射は0.1.3.5 、10.20.30分間行った
。それぞれの試料10μβを能力細胞の形質転換のため
に使用したく塩化カルシウム法)。菌株J M 101
の大腸菌細胞を使用した。
。それぞれの試料10μβを能力細胞の形質転換のため
に使用したく塩化カルシウム法)。菌株J M 101
の大腸菌細胞を使用した。
形質転換のため試料10μgを能力細胞300μgと混
合し、氷上で30分間放置した。その間断たな細胞(0
D600 = 0.6) 3m、&及び、それぞれDM
F500μβ中の5−ブロム−4−クロル−3−インド
リル−β−D−ガラクトピラノシド10m4及び水50
0μβ中のイン10ビル−β−D−チオガラクトピラノ
シドIOBからなる溶液を作った。
合し、氷上で30分間放置した。その間断たな細胞(0
D600 = 0.6) 3m、&及び、それぞれDM
F500μβ中の5−ブロム−4−クロル−3−インド
リル−β−D−ガラクトピラノシド10m4及び水50
0μβ中のイン10ビル−β−D−チオガラクトピラノ
シドIOBからなる溶液を作った。
このうち各280μgを形質転換バッチに加え、その後
全試料を42℃の熱さのH−トパガール(Topaga
r ) 3m !2に加え、引続きH−プレート上に伸
ばした。37℃で18〜2ovf間培養した。
全試料を42℃の熱さのH−トパガール(Topaga
r ) 3m !2に加え、引続きH−プレート上に伸
ばした。37℃で18〜2ovf間培養した。
このように処置したすべての試料で、通常のガラクトシ
ダーゼ反応に典型的な斑点の青色着色は十分に欠如して
いること、また未照射及び変性オリゴヌクレオチドで交
雑されていない試料との比較で斑点数が著しく減少して
いることが観察された。
ダーゼ反応に典型的な斑点の青色着色は十分に欠如して
いること、また未照射及び変性オリゴヌクレオチドで交
雑されていない試料との比較で斑点数が著しく減少して
いることが観察された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、変性オリゴヌクレオチドが最初の4つの塩基の後方
で5′−末端位に塩基配列AT又はTAを有し、5′−
ホスフェート基の2つのO^−−基の一方に結合された
一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) [式中R_4はスペイサー基を表し、R_1、R_2及
びR_3は水素原子、炭素原子数1〜3のアルキル基又
はアルコキシ基を表す]の基を含むことを特徴とする、
変性オリゴヌクレオチド。 2、オリゴヌクレオチドの5′−ホスフェート基の他方
のO^−−基又は/及びもう1つのホスフェート基がメ
チル基又はS^−−基によって置換されている、請求項
1記載の変性オリゴヌクレオチド。 3、スペイサー基R_4が炭素原子数2〜6の非分枝鎖
を有する直鎖又は分枝鎖の置換又は非置換アルキル又は
アルケニルである、請求項1又は2記載の変性オリゴヌ
クレオチド。 4、スペイサー基R_4が式−(CH_2)_n−[式
中nは2〜6の整数である]を有する、請求項3記載の
変性オリゴヌクレオチド。 5、スペイサー基R_4がエチレン基である、請求項4
記載の変性オリゴヌクレオチド。 6、オリゴヌクレオチドの鎖長がヌクレオチド8〜50
である、請求項1から5までのいずれか1項記載の変性
オリゴヌクレオチド。 7、オリゴヌクレオチドの最初の2つの塩基がT及びA
である、請求項1から6までのいずれか1項記載の変性
オリゴヌクレオチド。 8、R_1、R_2及びR_3がそれぞれメチルを表し
、R_4がエチレンを表す、請求項1から7までのいず
れか1項記載の変性オリゴヌクレオチド。 9、オリゴヌクレオチドがある種の遺伝子の1部に対し
て相補的であり、この遺伝子が突然変異遺伝子、腫瘍遺
伝子又はウィルス増殖用必須遺伝子であってもよい、請
求項1から8までのいずれか1項記載の変性オリゴヌク
レオチド。 10、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼(II) [式中R_1、R_2及びR_3は水素、炭素原子数1
〜3のアルキル又はアルコキシを表す]の化合物を、自
体公知の方法でClCH_2OCH_3及び2価の直鎖
又は分枝鎖の置換又は非置換アルコールと反応させて、
一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼(III) [式中R_1、R_2及びR_3は前記のものを表し、
R_4はスペイサー基である]の化合物を形成させ、こ
の化合物IIIを、保護されたホスフィット基を導入可能
の化合物と室温で反応させ、生じた一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) [式中R_1、R_2、R_3及びR_4は前記のもの
を表し、Xは保護基であり、YはCl−、N,N−ジメ
チルアミノ−、N,N−ジイソプロピルアミノ−又はモ
ルホリノ基である]を有する反応生成物に自体公知の方
法で、保護基を有するもう1つのヌクレオチドを所望の
配列順序で縮合させてオリゴヌクレオチドを合成し、そ
の際成長するオリゴヌクレオチド鎖の最初の4つの塩基
内に塩基配列AT又はTAを組込み、酸化し、生じたオ
リゴヌクレオチドから保護基を加水分解により除去する
ことを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項
記載の変性オリゴヌクレオチドの製法。 11、保護されたホスフィット基を移送する化合物とし
てモノクロル−(β−シアノエチル−N,N−ジイソプ
ロピルアミノ)−ホスフィットを使用し、I_2/H_
2O/ルチジンでか又はS_8/CS_2/ピリジンで
酸化する、請求項10記載の方法。 12、保護されたホスフィット基を移送する化合物とし
てモノクロル−(β−メチル−N,N−ジイソプロピル
アミノ)−ホスフィットを使用するか又は/及びヌクレ
オシドメチルホスホンアミジットを使用してオリゴヌク
レオチドを合成し、I_2/H_2O/ルチジンで酸化
する、請求項10記載の方法。 13、2価のアルコールとして、炭素原子数2〜6の非
分枝鎖長を有する直鎖又は分枝鎖の置換又は非置換アル
カンジオール又はアルケンジオールを使用する、請求項
10から12までのいずれか1項記載の方法。 14、2価のアルコールとして、式HO−(CH_2)
_n−OH[式中nは2〜6の整数である]のアルカン
ジオールを使用する、請求項10から13までのいずれ
か1項記載の方法。 15、2価のアルコールとしてエチレングリコールを使
用する、請求項14記載の方法。 16、一般式II(式中基R_1、R_2及びR_3はそ
れぞれメチル基を表す)の化合物、及び2価のアルコー
ルとしてエチレングリコールを使用する、請求項10か
ら15までのいずれか1項記載の方法。 17、オリゴヌクレオチドの合成に際して一般式IVの化
合物にまずチミジンモノホスフェートを、次いでアデノ
シンモノホスフェートを縮合させる、請求項10から1
6までのいずれか1項記載の方法。 18、保護基を除去するため水性アンモニアを用いて高
めた温度で加水分解する、請求項10から17までのい
ずれか1項記載の方法。 19、請求項1から9までのいずれか1項記載の変性オ
リゴヌクレオチドを使用することを特徴とする、変性オ
リゴヌクレオチドと相補性の配列を有する遺伝子の複製
又は/及び発現を遮断する方法。 20、目的細胞が腫瘍遺伝子によって形質転換された細
胞又は/及びウィルス感染した細胞であり、ウィルス増
殖用必須遺伝子の1部に対して相補的である変性オリゴ
ヌクレオチドを使用する、請求項19記載の方法。 21、哺乳動物の細胞内での遺伝子複製又は/及び遺伝
子発現を遮断するため、オリゴヌクレオチドの5′−ホ
スフェート基で又は/及び、1個又は数個の他のホスフ
ェート基でメチル基又は/及びS^5−−基によって置
換されている変性オリゴヌクレオチドを使用する、請求
項17又は18記載の方法。 22、人間及び動物の場合細胞の照射を体外で実施する
、請求項21記載の方法。 23、人間及び動物におけるウィルス感染した白血球−
又はリンパ球−分屑を処理するに当たり、血液を採取し
、この血液を体外で照射し、その後再び体内に戻す、請
求項21記載の方法。 24、HIV−感染したリンパ球を処置するために、H
IV−ウィルスの逆転写酵素遺伝子の1部に対して相補
的である変性オリゴヌクレオチドを使用し、また血液を
数回にわたって部分的に採取した後体外で照射する、請
求項19から23までのいずれか1項記載の方法。 25、変性オリゴヌクレオチドをすでに採取した血液に
加え、その後これを体外で照射する、請求項22から2
4までのいずれか1項記載の方法。
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