JPH01317400A - 非放射活性標識の目的で5’(oh)位置で化学的に修飾された末端ヌクレオチドを含む核酸プローブ - Google Patents
非放射活性標識の目的で5’(oh)位置で化学的に修飾された末端ヌクレオチドを含む核酸プローブInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H21/00—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6816—Hybridisation assays characterised by the detection means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/70—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving virus or bacteriophage
- C12Q1/701—Specific hybridization probes
- C12Q1/708—Specific hybridization probes for papilloma
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/81—Packaged device or kit
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】
本発明は非反応性核酸プローブに関し、該プローブの合
成に特に有用な化学的変性ヌクレオチド化合物に関する
。
成に特に有用な化学的変性ヌクレオチド化合物に関する
。
先天性遺伝子病、腫瘍遺伝子病及びウィルス、細菌又は
寄生虫病を検出及び診断する核酸プローブの用途は広範
囲にわたる傾向があり臨床、動物及び植物分野に応用が
見い出せる。これらのプローブは一般にある実験条件下
で相補配列を見つけることができハイブリッド形成して
安定な二重鎖を生成することができる一重鎖DNA又は
RNAである。DNA / D N A又はDNA/R
NAハイブリッドの古典的な検出方法は放射性標識を使
用し、一般にDNAは放射性同位元素32pで標識され
る。これらのプローブが放射性である場合には計数又は
オートラジオグラフィーによってハイブリッド形成を検
出することができる。しかしながら放射性同位元素の使
用は多くの欠点を有する。
寄生虫病を検出及び診断する核酸プローブの用途は広範
囲にわたる傾向があり臨床、動物及び植物分野に応用が
見い出せる。これらのプローブは一般にある実験条件下
で相補配列を見つけることができハイブリッド形成して
安定な二重鎖を生成することができる一重鎖DNA又は
RNAである。DNA / D N A又はDNA/R
NAハイブリッドの古典的な検出方法は放射性標識を使
用し、一般にDNAは放射性同位元素32pで標識され
る。これらのプローブが放射性である場合には計数又は
オートラジオグラフィーによってハイブリッド形成を検
出することができる。しかしながら放射性同位元素の使
用は多くの欠点を有する。
a)同位元素の比較的短い寿命による比活性の喪失
b)放射性に対して保護量を使用しなければならないこ
とやこれらのプローブの使用が熟練でない者に複雑であ
るという適用の実際上の問題点 C)これらの制約の結果として必然的に非常に高い価格 従って近年放射性元素を包含していないことから゛′低
温″なプローベが開発されている。
とやこれらのプローブの使用が熟練でない者に複雑であ
るという適用の実際上の問題点 C)これらの制約の結果として必然的に非常に高い価格 従って近年放射性元素を包含していないことから゛′低
温″なプローベが開発されている。
これらは主に酵素系例えばアルカリ性ホスファターゼ又
はパーオキシダーゼを用いる検出手法を使用する。これ
らの酵素は、無色の可溶性色素産生基質と反応し、着色
沈降生成物を生成してハイブリッド形成を速かに目で見
ることができる。
はパーオキシダーゼを用いる検出手法を使用する。これ
らの酵素は、無色の可溶性色素産生基質と反応し、着色
沈降生成物を生成してハイブリッド形成を速かに目で見
ることができる。
他の多くの系を使用することができ特に特許出願欧州特
許筒63,879号及び同第143.059号が想起さ
れ、引例は本特許出願を最もよく理解するために役立つ
ことができる。例えばハイブリッド形成プローブの検出
はフルオレセインを使用するけい光学性によって行なう
ことができる。
許筒63,879号及び同第143.059号が想起さ
れ、引例は本特許出願を最もよく理解するために役立つ
ことができる。例えばハイブリッド形成プローブの検出
はフルオレセインを使用するけい光学性によって行なう
ことができる。
開発されている技術は2つの大きなカテゴリーに分類す
ることができる。
ることができる。
1) 1つはプローブを直接検出できる成分にカップ
リングすることである。ハイブリッドの直接検出は例え
ば酵素をプローブに共有カップリングすることによって
得られる。
リングすることである。ハイブリッドの直接検出は例え
ば酵素をプローブに共有カップリングすることによって
得られる。
こうした欧州特許筒120,376号の出願にはグルタ
ルアルデヒドの存在下でパーオキシダーゼをDNAにカ
ップリングするためにポリエチレンイミンが使用されて
いる。他方アルカリ性ホスファターゼがチミンの5炭素
に酵素のカルボキシル基とのアミド結合によるアミン化
官能基アームにより結合されている。
ルアルデヒドの存在下でパーオキシダーゼをDNAにカ
ップリングするためにポリエチレンイミンが使用されて
いる。他方アルカリ性ホスファターゼがチミンの5炭素
に酵素のカルボキシル基とのアミド結合によるアミン化
官能基アームにより結合されている。
2) 第2のカテゴリーは核酸ハイブリッドの間接検出
である6プローブに結合した単位を認識する中間体物質
の使用からなる。問題の系は主にビオチニル化プローブ
とアビジン間の相互作用に基づき、アビジンは酵素に非
常にしばしば結合する。この系はビオチン及びアビジン
間の最大親和性に基づく。現今ではアビジンの代わりに
ストレプトアビジンが好適に使用される。しかしながら
一般に提案されているストレプトアビジン/ビオチンは
カットディスプレースメントとしても知られる手法ニッ
クトランスレーションによってビオチンに結合した変性
ヌクレオチドを核酸プローブに取込むことを必要とする
。このニックトランスレーションは比較的複雑な手法で
あり、大腸菌ポリメラーゼ■及び希釈デオキシリボヌク
レアーゼエのような酵素が使用される。
である6プローブに結合した単位を認識する中間体物質
の使用からなる。問題の系は主にビオチニル化プローブ
とアビジン間の相互作用に基づき、アビジンは酵素に非
常にしばしば結合する。この系はビオチン及びアビジン
間の最大親和性に基づく。現今ではアビジンの代わりに
ストレプトアビジンが好適に使用される。しかしながら
一般に提案されているストレプトアビジン/ビオチンは
カットディスプレースメントとしても知られる手法ニッ
クトランスレーションによってビオチンに結合した変性
ヌクレオチドを核酸プローブに取込むことを必要とする
。このニックトランスレーションは比較的複雑な手法で
あり、大腸菌ポリメラーゼ■及び希釈デオキシリボヌク
レアーゼエのような酵素が使用される。
また提案された間接検出手法は抗体の使用を包含する。
プローブは最初の抗ハプテン抗体に連結したパブテン基
の担体であることができ、この抗体は、最初の抗体に向
けられた他の抗体によって検出されこれらの他の抗体は
非放射性手法の適用によって標識される。
の担体であることができ、この抗体は、最初の抗体に向
けられた他の抗体によって検出されこれらの他の抗体は
非放射性手法の適用によって標識される。
提案された手法の主な欠点は直接あるいは間接検出いず
れに依存するにせよ包含するプローブのヌクレオチドの
化学変性にある。
れに依存するにせよ包含するプローブのヌクレオチドの
化学変性にある。
種々の試薬とカップリングすることができる化学基を有
するオリゴデオキシリボヌクレオチドは文献に記載され
ている。これらの基の導入は一般にオリゴヌクレオチド
鎖にある1種以上の塩基で行なわれる。
するオリゴデオキシリボヌクレオチドは文献に記載され
ている。これらの基の導入は一般にオリゴヌクレオチド
鎖にある1種以上の塩基で行なわれる。
塩基に於ける化学変性は、対応配列を有するオリゴヌク
レオチドのハイブリッド形成反応中対になっている塩基
を干渉する欠点を有する。
レオチドのハイブリッド形成反応中対になっている塩基
を干渉する欠点を有する。
更に特に従来提案された直接又は間接検出手法のいずれ
も核酸の特に固体サポートによるマニュアル又は自動合
成の伝統的条件下で完全に合成することができない即ち
直接又は間接検出に対して標識成分の結合を包含するこ
とができない。
も核酸の特に固体サポートによるマニュアル又は自動合
成の伝統的条件下で完全に合成することができない即ち
直接又は間接検出に対して標識成分の結合を包含するこ
とができない。
従って本発明の目的は、
・標的相補配列で良好なハイブリッド形成を生成し、
・非放射性方法によって出来る限り低い検出閾値で直接
又は間・液検出することができ更に ・容易に合成することができる即ち特に固体サポートに
よる自動又はマニュアル核酸合成に適当である核酸プロ
ーブを得ることである。
又は間・液検出することができ更に ・容易に合成することができる即ち特に固体サポートに
よる自動又はマニュアル核酸合成に適当である核酸プロ
ーブを得ることである。
このために本発明はオリゴヌクレオチド又はオリゴデオ
キシヌクレオチド部分と非放射性方法によって相補核酸
標的を容易に迅速に検出することができる特性を有する
分子基からなる別の部分から成る混合分子を製造するこ
とにある。標的相補断片と対応する特定の核酸配列から
なるヌクレオチド部分は安定化エネルギーを与え検出に
望まれるDNA又はRNA分子とハイブリッド形成に供
給する。
キシヌクレオチド部分と非放射性方法によって相補核酸
標的を容易に迅速に検出することができる特性を有する
分子基からなる別の部分から成る混合分子を製造するこ
とにある。標的相補断片と対応する特定の核酸配列から
なるヌクレオチド部分は安定化エネルギーを与え検出に
望まれるDNA又はRNA分子とハイブリッド形成に供
給する。
゛標識成分”とも呼ばれるハイブリッドを直接又は間接
的に検出することができる反応性と供給する部分は上記
で言及した核酸配列の5′末端で結合される。このカッ
プリングは“アーム″とも呼ばれる共有化学的連鎖によ
り行なわれ、一方ではプローブの標識成分と核酸配列間
の立体障害及び他方ではプローブと標的配列のハイブリ
ッド形成に於いてあり得る干渉を避けるためのものであ
る。
的に検出することができる反応性と供給する部分は上記
で言及した核酸配列の5′末端で結合される。このカッ
プリングは“アーム″とも呼ばれる共有化学的連鎖によ
り行なわれ、一方ではプローブの標識成分と核酸配列間
の立体障害及び他方ではプローブと標的配列のハイブリ
ッド形成に於いてあり得る干渉を避けるためのものであ
る。
要するに本発明の主題は式S−L−Mに相当するDNA
又はRNA核酸配列(S)を含む核酸プローブであり、
該配列(S)はその5′末端に於て標識成分(M)と二
価の化学アーム(L)により連結しMは非同位元素方法
で直接又は間接的に検出できる合成又は天然分子である
。
又はRNA核酸配列(S)を含む核酸プローブであり、
該配列(S)はその5′末端に於て標識成分(M)と二
価の化学アーム(L)により連結しMは非同位元素方法
で直接又は間接的に検出できる合成又は天然分子である
。
標識成分に結合するための核酸配列の末端ヌクレオチド
の化学変性はSがn個の核酸の配列を示す場合、式Iを
次の方法で分けることができるにように5′位で行なわ
れる。
の化学変性はSがn個の核酸の配列を示す場合、式Iを
次の方法で分けることができるにように5′位で行なわ
れる。
(式中
−J=H又はOH
−〇は1〜l OO,000のヌクレオチドの数である
。
。
−Bはプリン又はピリミジン核酸塩基でありヌクレオチ
ドにより異なる。) 核酸はヌクレオチド重合体RNAの場合にはりボヌクレ
オチドDNAの場合にはデオキシリボヌクレオチドであ
ることが想起される。
ドにより異なる。) 核酸はヌクレオチド重合体RNAの場合にはりボヌクレ
オチドDNAの場合にはデオキシリボヌクレオチドであ
ることが想起される。
RNAの場合に想起される単量体、即ちヌクレオチドは
リン酸、5個の炭素原子を含む単糖であるリボース(J
=OH)及び4つの基本塩基、アデニン、グアニン、シ
トシン、ウリジンの1つからなる。メチル化又はヒドロ
キシル化塩基、ジヒドロウラシル及びプソイドウリジン
のようないわゆる2次的塩基又はヌクレオチドはほとん
どめったに見い出されない、DNAの場合には、デオキ
シリボヌクレオチド単糖は、D−2−デオキシリボース
(J=H)であり4つの主な塩基はアデニン、グアニン
、シトシン及びチミンである。まれには、シトシンがメ
チルシトシン又はヒドロキシメチルシトシンに置き換え
られる。ポリヌクレオチドの本質的な特徴の1つは 3
I:5Iホスホジ工ステルヌクレオチド間結合である。
リン酸、5個の炭素原子を含む単糖であるリボース(J
=OH)及び4つの基本塩基、アデニン、グアニン、シ
トシン、ウリジンの1つからなる。メチル化又はヒドロ
キシル化塩基、ジヒドロウラシル及びプソイドウリジン
のようないわゆる2次的塩基又はヌクレオチドはほとん
どめったに見い出されない、DNAの場合には、デオキ
シリボヌクレオチド単糖は、D−2−デオキシリボース
(J=H)であり4つの主な塩基はアデニン、グアニン
、シトシン及びチミンである。まれには、シトシンがメ
チルシトシン又はヒドロキシメチルシトシンに置き換え
られる。ポリヌクレオチドの本質的な特徴の1つは 3
I:5Iホスホジ工ステルヌクレオチド間結合である。
従って式■の合成は末端ヌクレオチドの5′末端に於い
て伸長する伝統的なヌクレオチド間合成によって行なわ
れる。このため5I位に於けるアームと核酸配列間の共
有化学的連鎖は特に適当な場合に固体サポートからオリ
ゴヌクレオチド又はオリゴデオキシヌクレオチドを切断
する条件更にヌクレオチド間合成に包含される塩基とリ
ン酸塩の脱保護の条件下で安定でなければならない。
て伸長する伝統的なヌクレオチド間合成によって行なわ
れる。このため5I位に於けるアームと核酸配列間の共
有化学的連鎖は特に適当な場合に固体サポートからオリ
ゴヌクレオチド又はオリゴデオキシヌクレオチドを切断
する条件更にヌクレオチド間合成に包含される塩基とリ
ン酸塩の脱保護の条件下で安定でなければならない。
従って本発明による好ましい実施態様では化学アームは
特に式■ ■ −L’−C−(−L’−はその両末端でアミン化した残
基である) を有する化学残基である核酸配列の5′−ヒドロキシル
基とのカルバメート鎖を作製することができる二官能性
二価の化学残基からなる。
特に式■ ■ −L’−C−(−L’−はその両末端でアミン化した残
基である) を有する化学残基である核酸配列の5′−ヒドロキシル
基とのカルバメート鎖を作製することができる二官能性
二価の化学残基からなる。
更に詳細には、LはAQkが2〜20個の炭素原子を有
する直鎖又は分枝鎖アルキル鎖○ を示す残基−NH−AM k−NH−C−を示す。式■
のアームLは核酸配列の5″(OH)末端と上記で言及
した切断及び脱保護条件下で安定なカルバメート鎖を生
成する。
する直鎖又は分枝鎖アルキル鎖○ を示す残基−NH−AM k−NH−C−を示す。式■
のアームLは核酸配列の5″(OH)末端と上記で言及
した切断及び脱保護条件下で安定なカルバメート鎖を生
成する。
Lが弐m= −NH−AI2に−NH−C−を有する場
合、AQkは2〜12個の炭素原子を有する直鎖を示す
ことが好ましい。
合、AQkは2〜12個の炭素原子を有する直鎖を示す
ことが好ましい。
更1こ好ましくはA11kは−(CH2)、−基を示す
。
。
標識成分Mは伝統的な直接検出できる分子を示すことが
できる。特にMは色素産生基質による目で見るのに適し
た酵素から選択され、特にミクロパーオキシダーゼ及び
アルカリ性ホスファターゼを挙げることができる。
できる。特にMは色素産生基質による目で見るのに適し
た酵素から選択され、特にミクロパーオキシダーゼ及び
アルカリ性ホスファターゼを挙げることができる。
しかしながら本発明によればMは酵素又はフルオレセイ
ンのようなけい光分子のようないくつかの直接検出でき
る基を結合している巨大分子を示すことが有利であるこ
とができる。この場合、Mは、例えば酵素又はけい光分
子のような基が結合しているポリエチレンイミンのよう
な合成重合体を示すことができる。
ンのようなけい光分子のようないくつかの直接検出でき
る基を結合している巨大分子を示すことが有利であるこ
とができる。この場合、Mは、例えば酵素又はけい光分
子のような基が結合しているポリエチレンイミンのよう
な合成重合体を示すことができる。
更に詳細には本発明によればポリフルオレセインポリエ
チレンイミンを言及することができる。この種の化合物
は、標識の増幅が生じ検出閾値が低くなる。
チレンイミンを言及することができる。この種の化合物
は、標識の増幅が生じ検出閾値が低くなる。
またMはLどの連鎖を生成し、オリゴヌクレオチドある
いは他方抗体のような巨大分子からの距離の拡大に寄与
する炭化水素鎖を有するビオチン又はその誘導体の1つ
のような伝統的な間接的に検出できる分子を示すことが
できる。本発明によればMはいくつかの間接的に検出で
きる基を結合している巨大分子、例えばポリビオチニル
ポリエチレンイミンのようなポリビオチニル化合成重合
体を示すことができることが有利である。
いは他方抗体のような巨大分子からの距離の拡大に寄与
する炭化水素鎖を有するビオチン又はその誘導体の1つ
のような伝統的な間接的に検出できる分子を示すことが
できる。本発明によればMはいくつかの間接的に検出で
きる基を結合している巨大分子、例えばポリビオチニル
ポリエチレンイミンのようなポリビオチニル化合成重合
体を示すことができることが有利である。
従って本発明の主題は、またいくつかの直接検出できる
基、例えばけい光分子が結合している合成重合体特にポ
リエチレンイミンのようなポリアミン特に直接検出の手
段としてポリフルオレセインポリエチレンイミン、又は
間接検出の手段としてポリビオチニルポリエチレンイミ
ンである核酸プローブを標識するための成分として有用
な中間体生成物を用いることである。
基、例えばけい光分子が結合している合成重合体特にポ
リエチレンイミンのようなポリアミン特に直接検出の手
段としてポリフルオレセインポリエチレンイミン、又は
間接検出の手段としてポリビオチニルポリエチレンイミ
ンである核酸プローブを標識するための成分として有用
な中間体生成物を用いることである。
同様に本発明の主題は
a) 式Ia
で表わされる核酸配列を特にヌクレオチド間アッセンブ
リング合成のあらゆる既知のマニュアル又は自動方法に
よって好ましくは固体サポートにより合成し、 b)該配列は好ましくは全く同一の特に固体サポートに
よる合成方法によって式IVOR,J
IV (式中、 −J、B、L及びR□は上記で示した意味を有し、Bは
任意に保護される。
リング合成のあらゆる既知のマニュアル又は自動方法に
よって好ましくは固体サポートにより合成し、 b)該配列は好ましくは全く同一の特に固体サポートに
よる合成方法によって式IVOR,J
IV (式中、 −J、B、L及びR□は上記で示した意味を有し、Bは
任意に保護される。
−R,は一定のタイプのヌクレオチド間アッセンブリン
グ合成に対して別のヌクレオチドの5′末端に於て式■
の化合物を導入するのに適した任意に保護されたあらゆ
るホスホリル基である) で表わされるヌクレオチド又はデオキシヌクレオチドシ
ントン(Synthon)の3’(OH)末端に遊離5
’(OH)末端に於て延長され後者は3′位に於て使用
されるタイプの合成に適したホスホリル基によって保護
され 5′位に於てR0基によって遊離末端に於て保護
された化学アームLを有し、式Ib で表わされる化合物が得られ。
グ合成に対して別のヌクレオチドの5′末端に於て式■
の化合物を導入するのに適した任意に保護されたあらゆ
るホスホリル基である) で表わされるヌクレオチド又はデオキシヌクレオチドシ
ントン(Synthon)の3’(OH)末端に遊離5
’(OH)末端に於て延長され後者は3′位に於て使用
されるタイプの合成に適したホスホリル基によって保護
され 5′位に於てR0基によって遊離末端に於て保護
された化学アームLを有し、式Ib で表わされる化合物が得られ。
C) 保護基R□は特にジエボキシドのような二官能基
による活性化後゛標識成分II Mである分子とのカッ
プリングを確立することを特徴とする式Iのプローベの
製造方法である。
による活性化後゛標識成分II Mである分子とのカッ
プリングを確立することを特徴とする式Iのプローベの
製造方法である。
“標識成分”Mがビオチニル又はフルオレセイニル化学
重合体からなる場合、該化学重合体は非飽和条件下で標
識され結果として求核基を維持するので標識された重合
体は化学″アーム”を有するオリゴヌクレオチドに結合
する。
重合体からなる場合、該化学重合体は非飽和条件下で標
識され結果として求核基を維持するので標識された重合
体は化学″アーム”を有するオリゴヌクレオチドに結合
する。
式1のプローブの合成が固体サポート全体で行なわれる
場合、段階C)のカップリング反応は段階a)及びb)
の生成物である基質がなお固体基質に結合されている時
にあるいは他方分子Mとの結合の安定性が切断条件下で
不十分である場合切断後に行なうことができる。
場合、段階C)のカップリング反応は段階a)及びb)
の生成物である基質がなお固体基質に結合されている時
にあるいは他方分子Mとの結合の安定性が切断条件下で
不十分である場合切断後に行なうことができる。
Mが1種以上の直接又は間接的に検出できる基が結合し
ている巨大分子である場合、該基の巨大分子への結合は
、段階a)及びb)の生成物である基質に巨大分子が結
合する前に又は後に行なうことができる。
ている巨大分子である場合、該基の巨大分子への結合は
、段階a)及びb)の生成物である基質に巨大分子が結
合する前に又は後に行なうことができる。
段階C)のカップリングのための活性化は言及した通り
ジエボキシドを用いてジイソシアナトヘキサン又はスペ
リン酸N−ヒドロキシスクシンイミドジエステルを用い
て行なうことができる。
ジエボキシドを用いてジイソシアナトヘキサン又はスペ
リン酸N−ヒドロキシスクシンイミドジエステルを用い
て行なうことができる。
上記の方法による特に式Iのプローブの合成に有用な中
間体生成物によって本発明の主題はまた弐■ OR,J IV (式中、 J=H又はOH B は任意に保護された核酸塩基である。
間体生成物によって本発明の主題はまた弐■ OR,J IV (式中、 J=H又はOH B は任意に保護された核酸塩基である。
Lは二価の二官能性化学アームである。
R1はLの遊離末端基に対する保護基である。
R2はH又は一定タイブのヌクレオチド間アッセンブリ
ング合成に対して別のヌクレオチドの5′末端に於てシ
ントンの導入に適した任意に保護されたあらゆるホスホ
リル基である。) によって表わされるシントンとも呼ばれる合成ヌクレオ
チド化合物である。
ング合成に対して別のヌクレオチドの5′末端に於てシ
ントンの導入に適した任意に保護されたあらゆるホスホ
リル基である。) によって表わされるシントンとも呼ばれる合成ヌクレオ
チド化合物である。
R2は固体サポートによるホスホルアミド合成の場合に
例示されるように弐V で表わされるシアノエチルジイソプロピルホスホルアミ
ダイト(−phosphoramidite)基を示す
ことができる。
例示されるように弐V で表わされるシアノエチルジイソプロピルホスホルアミ
ダイト(−phosphoramidite)基を示す
ことができる。
3’(OH)位におけるこのホスホリル化は限定してい
ないことは明白であり特にホスホトリ又はジエステル合
成の場合にホスフェートトリエステルスはジエステルの
合成を予想することができる。
ないことは明白であり特にホスホトリ又はジエステル合
成の場合にホスフェートトリエステルスはジエステルの
合成を予想することができる。
好適には二官能性化学アーム L は式L’−C−(L
’はジアミン残基である)の残基で表わされることがで
きる。
’はジアミン残基である)の残基で表わされることがで
きる。
Lが残基L’−C−(L’はジアミン残基である)であ
る場合、例えばLが式 −HN−(CH2)s−NH−C−を有する場合。
る場合、例えばLが式 −HN−(CH2)s−NH−C−を有する場合。
末端アミノ基に対する適当な保護基R0として式■
CH,VI
で表わされる酸条件下で不安定なジフェニルイソプロピ
ルオキシカルボニル基が更に例示よって言及することが
できる。
ルオキシカルボニル基が更に例示よって言及することが
できる。
本発明による生成物は式■
■
(式中B及びJは上記で示した意味を有する)に相当す
る。
る。
式■の化合物が核酸プローブの標識に例示により適用さ
れ、従って他の適用を行なうことができることを強調す
ることは適当である。
れ、従って他の適用を行なうことができることを強調す
ることは適当である。
例えばかかる化合物を使用して核酸配列を固体サポート
に結合することを予想することができる。
に結合することを予想することができる。
更に本発明の主題は以下の段階
(式中Bpは保護核酸塩基であり、J=H又はOH,)
で表わされるヌクレオシドの3′位に於けるヒドロキシ
ル基の選択保護、 2)5′位に於けるヒドロキシル基の選択活性化 3)式RニーL (Lは上記で示した意味を有する)の
1個に保護された化学パアーム″を得るための5′位に
於けるカップリング反応 4)3′位に於けるヒドロキシル基の脱保護及び任意に
よる 5)一定タイブのヌクレオチド間アッセンブリング合成
によって別のヌクレオチドの5′末端にカップリングす
るヌクレオチドを固体相カップリングさせる従って3′
位に於て変性される試薬を用いたホスホリル化 を包含している式■の化合物の製造方法である。
ル基の選択保護、 2)5′位に於けるヒドロキシル基の選択活性化 3)式RニーL (Lは上記で示した意味を有する)の
1個に保護された化学パアーム″を得るための5′位に
於けるカップリング反応 4)3′位に於けるヒドロキシル基の脱保護及び任意に
よる 5)一定タイブのヌクレオチド間アッセンブリング合成
によって別のヌクレオチドの5′末端にカップリングす
るヌクレオチドを固体相カップリングさせる従って3′
位に於て変性される試薬を用いたホスホリル化 を包含している式■の化合物の製造方法である。
アームLは式L’−C−(L’はジアミン残α
基である)で表わされることができる場合、5′−OH
の選択活性化はカルボニルジイミダゾール(CDI)基
で行なわれるのが好ましい。上記のカップリング3)は
R1が好ましくはジフェニルイソプロピルオキシカルボ
ニル基を示す式RニーLの末端アミンの1つに保護され
たジアミン残基で行なわれる。
の選択活性化はカルボニルジイミダゾール(CDI)基
で行なわれるのが好ましい。上記のカップリング3)は
R1が好ましくはジフェニルイソプロピルオキシカルボ
ニル基を示す式RニーLの末端アミンの1つに保護され
たジアミン残基で行なわれる。
3′位に於けるヒドロキシル基の選択保護はジメチル−
tert−ブチルシリル基で行なわれるのが好ましく、
このシリル基は、CDIでの活性化反応2中安定である
。更にその上この基は通常合成経路の次の段階に十分適
当である。
tert−ブチルシリル基で行なわれるのが好ましく、
このシリル基は、CDIでの活性化反応2中安定である
。更にその上この基は通常合成経路の次の段階に十分適
当である。
3’−OH基の段階1)に於ける選択保護が上述したシ
リル基で行なわれる場合、段階4)での脱保護はフッ化
テトラブチルアンモニウムを用いて行なうことができる
。
リル基で行なわれる場合、段階4)での脱保護はフッ化
テトラブチルアンモニウムを用いて行なうことができる
。
段階5)に於けるホスホルアミダイト合成の場合のホス
ホリル化は式■ ■ を用いて行なうことができる。
ホリル化は式■ ■ を用いて行なうことができる。
また上記方法の段V11は以下の方法に分けることがで
きる。
きる。
1a)−式■のヌクレオチドの5′−OHの選択、この
保護は酸PHで不安定なジメ トキシトリチル(DMT)を用いて行 なわれるのが好ましい。
保護は酸PHで不安定なジメ トキシトリチル(DMT)を用いて行 なわれるのが好ましい。
1b)−式■の化合物の3’−OHの緩和及び中性条件
下で不安定な基での保護、こ の保護はジメチル−tert−ブチル シリル基で行なわれるのが好ましく。
下で不安定な基での保護、こ の保護はジメチル−tert−ブチル シリル基で行なわれるのが好ましく。
この基は脱保護反応1c)及び活性化
反応3)中安定である。
1c)−5’−OHを遊離するためのDMTの選択脱保
護。
護。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の実施例を考慮すれ
ば明白である。実施例■ではHP V1GウィルスのD
NAに対する本発明によるプローブのハイブリッド形成
が目で見えることを示す、第1図参照。
ば明白である。実施例■ではHP V1GウィルスのD
NAに対する本発明によるプローブのハイブリッド形成
が目で見えることを示す、第1図参照。
実施例I
誘導体5’−[2−(4−ビフェニリル)プロピル−2
−オキシカルボニルアミド−6−ヘキジルアミドカルボ
キシ]チミジン 3′−〇−(2−シアノエチル−N、
N−ジイソプロピルホスホルアミダイト)は式 (式中BPは保護チミン塩基である)に相当する。
−オキシカルボニルアミド−6−ヘキジルアミドカルボ
キシ]チミジン 3′−〇−(2−シアノエチル−N、
N−ジイソプロピルホスホルアミダイト)は式 (式中BPは保護チミン塩基である)に相当する。
以下の方法は目的として一方では自動合成の通例の条件
下で最終伸張サイクル中オリゴデオキシリボヌクレオチ
ドに導入することができる化学基、他方ではDNA分子
を“標識成分II Mでカップリングするのに必要とさ
れるカルボキシアルキルアミノ鎖を有するヌクレオチド
シントンの製造方法である。このシントンは自動又はマ
ニュアル合成の手順から逸脱することなく結合すること
ができるDNA分子を合成させる手段をユーザに提供す
る利点がある。
下で最終伸張サイクル中オリゴデオキシリボヌクレオチ
ドに導入することができる化学基、他方ではDNA分子
を“標識成分II Mでカップリングするのに必要とさ
れるカルボキシアルキルアミノ鎖を有するヌクレオチド
シントンの製造方法である。このシントンは自動又はマ
ニュアル合成の手順から逸脱することなく結合すること
ができるDNA分子を合成させる手段をユーザに提供す
る利点がある。
シアノエチルジイソプロピルホスホルアミダイト基はホ
スホルアミド合成に適切である。
スホルアミド合成に適切である。
カルバメート鎖はヌクレオチドの 5′−OH基をヘキ
サンジアミンに結合し、このアミノ末端は酸条件下で不
安定なジフェニルイソプロピルオキシカルボニルによっ
て保護される。
サンジアミンに結合し、このアミノ末端は酸条件下で不
安定なジフェニルイソプロピルオキシカルボニルによっ
て保護される。
このヌクレオチドシントンは保護され、カルバメート鎖
が 1)塩基及びリン酸塩に存在する保護基の除去の条件下
で及び 2)オリゴデオキシヌクレオチドを固体サポートから切
断する条件下で 安定であるため、あらゆる合成オリゴデオキシヌクレオ
チドの5″末端で固体相に於て導入することができる適
当な反応性基を提供する。
が 1)塩基及びリン酸塩に存在する保護基の除去の条件下
で及び 2)オリゴデオキシヌクレオチドを固体サポートから切
断する条件下で 安定であるため、あらゆる合成オリゴデオキシヌクレオ
チドの5″末端で固体相に於て導入することができる適
当な反応性基を提供する。
第1の反応経路は以下の図式1に示され以下の段階を包
含する。
含する。
I)5’−OHを酸pHで不安定なジメトキシトリチル
(DMT)で選択保護する ■)3’−OHを ヒドラジンの存在下で不安定なレブ
リン基で保護する III) DMTを選択脱保護して5’−OHを遊離す
る IV)5’−OHをカルボニルジイミダゾールで活性化
する ■)へキシレンジアミンと反応させ安定なカルバメート
鎖及び一端がアミノ基を生成する ■)アミンを酸の存在下で不安定なジフェニルイソプロ
ピルオキシカルボニルで保護する ■)レブリン基をヒドラジンで選択脱保護して3’−O
Hを遊離する ■)3’ −OH位でホスホリル化する。図式に示され
るホスホルアミダイトの具体例は限定されずまたホスフ
ェートトリエステル又はジエステル又はホスホネートの
合成を予想することができる。
(DMT)で選択保護する ■)3’−OHを ヒドラジンの存在下で不安定なレブ
リン基で保護する III) DMTを選択脱保護して5’−OHを遊離す
る IV)5’−OHをカルボニルジイミダゾールで活性化
する ■)へキシレンジアミンと反応させ安定なカルバメート
鎖及び一端がアミノ基を生成する ■)アミンを酸の存在下で不安定なジフェニルイソプロ
ピルオキシカルボニルで保護する ■)レブリン基をヒドラジンで選択脱保護して3’−O
Hを遊離する ■)3’ −OH位でホスホリル化する。図式に示され
るホスホルアミダイトの具体例は限定されずまたホスフ
ェートトリエステル又はジエステル又はホスホネートの
合成を予想することができる。
図式1に示した反応経路はカルボニルジイミダゾールC
CDI)を用いる5′位に於けるヒドロキシル基の活性
化中にレブリン基に生じる問題点の結果として以下の図
式2に変更するのが有利である。使用される反応条件下
で完全に安定であるが、誘導体4(図式1)は少なくと
も2倍過剰量のCDIを必要とする。活性化生成物5(
図式1)を分離することができないことから、過剰のC
DIは1モル当量のアミノ誘導体を無意味に消費し、精
製を複雑にする。
CDI)を用いる5′位に於けるヒドロキシル基の活性
化中にレブリン基に生じる問題点の結果として以下の図
式2に変更するのが有利である。使用される反応条件下
で完全に安定であるが、誘導体4(図式1)は少なくと
も2倍過剰量のCDIを必要とする。活性化生成物5(
図式1)を分離することができないことから、過剰のC
DIは1モル当量のアミノ誘導体を無意味に消費し、精
製を複雑にする。
以下の図式2で示される反応経路に於て、レブリン基は
、ジメチル−tart−ブチルシリル基に置き換えられ
ており、これは、緩和な中性条件下で除去することもで
き、誘導体11(図式2)から5’−OH基とカルボニ
ルジイミダゾールとの反応によって製造される3′−〇
−ジメチルーj6rt−ブチルシリル−5’−0−(イ
ミダゾリルカルボニル)チミジン(129図式2)での
置換の反応条件を効果的に再現できる。
、ジメチル−tart−ブチルシリル基に置き換えられ
ており、これは、緩和な中性条件下で除去することもで
き、誘導体11(図式2)から5’−OH基とカルボニ
ルジイミダゾールとの反応によって製造される3′−〇
−ジメチルーj6rt−ブチルシリル−5’−0−(イ
ミダゾリルカルボニル)チミジン(129図式2)での
置換の反応条件を効果的に再現できる。
シリル基はCDIとの活性化反応を干渉せず、図式2に
記載される次の合成経路の段階に極めて適当である。
記載される次の合成経路の段階に極めて適当である。
1.6−シアミツヘキサンとの置換反応は求核誘導体の
二官能性のために比較的複雑である。対照的に同一条件
での1−アミノヘキサンは簡単な反応を生じる。この置
換反応を簡単にするために我々は1個のアミノ基の保護
を得るための2−(4−ビフェニル)プロプ−2−イル
4−メトキシカルボニルフェニルカーボネート(102
図式2)′についてヘキサンジアミンの反応性を研究し
た。1個に保護された誘導体13(図式2)は90%以
上の収率で分離することができる。このモノ官能性試薬
は 3′−〇−シリル化5’−0−(イミダゾリルカル
ボニル)チミジンと有効に反応する。
二官能性のために比較的複雑である。対照的に同一条件
での1−アミノヘキサンは簡単な反応を生じる。この置
換反応を簡単にするために我々は1個のアミノ基の保護
を得るための2−(4−ビフェニル)プロプ−2−イル
4−メトキシカルボニルフェニルカーボネート(102
図式2)′についてヘキサンジアミンの反応性を研究し
た。1個に保護された誘導体13(図式2)は90%以
上の収率で分離することができる。このモノ官能性試薬
は 3′−〇−シリル化5’−0−(イミダゾリルカル
ボニル)チミジンと有効に反応する。
従って十分に保護された誘導体14(図式2)は 1個
に保護されたヘキサンジアミン13(図式2)をカルボ
ニルイミダゾール基によって 5′位に於て活性化され
た化合物(図式2)と反応させることによって得られた
。14のフッ化テトラブチルアンモニウムでの脱保護は
3′位に於けるヒドロキシル基を遊離し、誘導体8に近
づけることができる(図式2)。8のジイソプロピルア
ミノシアノエトキシクロロホスフィンでのホスホリル化
はホスホルアミダイト9を生成する。すへての段階が優
れた収率で行なわれた。誘導体(9)は1H及び31P
NMRによって特徴付けられた。
に保護されたヘキサンジアミン13(図式2)をカルボ
ニルイミダゾール基によって 5′位に於て活性化され
た化合物(図式2)と反応させることによって得られた
。14のフッ化テトラブチルアンモニウムでの脱保護は
3′位に於けるヒドロキシル基を遊離し、誘導体8に近
づけることができる(図式2)。8のジイソプロピルア
ミノシアノエトキシクロロホスフィンでのホスホリル化
はホスホルアミダイト9を生成する。すへての段階が優
れた収率で行なわれた。誘導体(9)は1H及び31P
NMRによって特徴付けられた。
図式2
合成のための出発誘導体チミジンは以下に記載される通
り実質的に3段階で 3’−0−ter t−ブチルジ
メチルシリルチミジン11に転化された。
り実質的に3段階で 3’−0−ter t−ブチルジ
メチルシリルチミジン11に転化された。
第1段階
チミジン(1,25g 、 5 xlO−’モル)を無
水ピリジン(25m12)に溶解する。塩化4.4′−
ジメトキシトリチル(,1,99g。
水ピリジン(25m12)に溶解する。塩化4.4′−
ジメトキシトリチル(,1,99g。
6X10−3モル)を加えた後反応混合液を20℃で2
時間撹拌する。メタノール(10mQ)を加え10分撹
拌した後、この溶液をジクロロメタン50mQで希釈し
、5%NaHCO、水溶液50mQずつで3回洗浄する
。
時間撹拌する。メタノール(10mQ)を加え10分撹
拌した後、この溶液をジクロロメタン50mQで希釈し
、5%NaHCO、水溶液50mQずつで3回洗浄する
。
この溶液をNa2SO4で乾燥させ、を濾過し、溶媒を
蒸発させる。残渣をメルク9835シリカ(60g)カ
ラムにより、最初にジクロロメタン(300m12)/
ピリジン(0,01%)次にジクロロメタン(150m
M)/MeOH(1%)/ピリジン(0,01%)、最
後にジクロロメタン/MeOH(2%)/ピリジン(0
,01%)450+mQで溶離して精製する。5’ −
0−(4,4’−ジメトキシトリチル)チミジンを含む
両分を濃縮する。残渣をジクロロメタン(40mA)に
溶解し、ヘキサン(350mM)中に滴下撹拌しながら
沈殿する。白色沈殿を真空下で乾燥する。
蒸発させる。残渣をメルク9835シリカ(60g)カ
ラムにより、最初にジクロロメタン(300m12)/
ピリジン(0,01%)次にジクロロメタン(150m
M)/MeOH(1%)/ピリジン(0,01%)、最
後にジクロロメタン/MeOH(2%)/ピリジン(0
,01%)450+mQで溶離して精製する。5’ −
0−(4,4’−ジメトキシトリチル)チミジンを含む
両分を濃縮する。残渣をジクロロメタン(40mA)に
溶解し、ヘキサン(350mM)中に滴下撹拌しながら
沈殿する。白色沈殿を真空下で乾燥する。
2.18gの重量、収率=90%を得た。
第2段階
5’−〇−(4,4’−ジメトキシトリチル)チミジン
(4,35g、8X10−’モル)及びイミダゾール(
2,25g、3.35X10−”モル)をアルゴン下で
2ツロ丸底フラスコに入れ、ジメチルホルムアミド(
40mQ)中ジメチルーtert−ブチルクロロシラン
(2,4g 、 1.6 X 10−”モ#)の溶液で
処理する0反応混合液を20℃で5時間撹拌した後、水
/水混合液(450mM)に注ぎ入れる。沈殿をミ濾過
により分離し、ジクロロメタン(100mM)に溶解す
る。有機相を5%NaHCO,水溶液(100mM)で
1回洗浄し、M g S O,で乾燥し濃縮する。残渣
を真空下で乾燥する。5.13gの重量、収率=97%
を得た。
(4,35g、8X10−’モル)及びイミダゾール(
2,25g、3.35X10−”モル)をアルゴン下で
2ツロ丸底フラスコに入れ、ジメチルホルムアミド(
40mQ)中ジメチルーtert−ブチルクロロシラン
(2,4g 、 1.6 X 10−”モ#)の溶液で
処理する0反応混合液を20℃で5時間撹拌した後、水
/水混合液(450mM)に注ぎ入れる。沈殿をミ濾過
により分離し、ジクロロメタン(100mM)に溶解す
る。有機相を5%NaHCO,水溶液(100mM)で
1回洗浄し、M g S O,で乾燥し濃縮する。残渣
を真空下で乾燥する。5.13gの重量、収率=97%
を得た。
第3段階
ジクロロメタン(300mM)中3%トリクロロ酢酸溶
液を5′−〇−(4,4″−ジメトキシトリチル)−3
’−0−ジメチル−tert−ブチルシリルチミジン
15g (2,28x10−2モル)に加える。反応混
合液を20℃で1/2時間撹拌した後、5%NaHCO
。
液を5′−〇−(4,4″−ジメトキシトリチル)−3
’−0−ジメチル−tert−ブチルシリルチミジン
15g (2,28x10−2モル)に加える。反応混
合液を20℃で1/2時間撹拌した後、5%NaHCO
。
水溶液で中性に洗浄し、Na2SO4で乾燥し、を濾過
し、溶媒を蒸発させて濃縮する。残渣をメルク9835
シリカ(350g)カラムにより、最初に純粋なジクロ
ロメタン、次にジクロロメタン/酢酸エチル(70:3
0v / v )最後に酢酸エチル/ジクロロメタン(
50: 50 v/v)で溶離して精製する。
し、溶媒を蒸発させて濃縮する。残渣をメルク9835
シリカ(350g)カラムにより、最初に純粋なジクロ
ロメタン、次にジクロロメタン/酢酸エチル(70:3
0v / v )最後に酢酸エチル/ジクロロメタン(
50: 50 v/v)で溶離して精製する。
生成物を含む両分を蒸発させる。白色固体残渣を真空下
で乾燥する。8.7gの重量を得た。収率=89% 生
成物をシリカによるTLCで監視し、”HNMRによっ
て特徴付けられた。
で乾燥する。8.7gの重量を得た。収率=89% 生
成物をシリカによるTLCで監視し、”HNMRによっ
て特徴付けられた。
1.6−シアミツヘキサン(2,034g。
1.75X10−2モル)及び2−(4−ビフェニルイ
ル)プロプ−2−イル4−メトキシカルボニルフェニル
カーボネート(10)(1,71g、4.38 X
10−”モル)をジオキサン(60mQ)に溶解する
。反応混合液を21℃で26時間撹拌する。5%Na2
Go、水溶液を混合液に加える。水相をジクロロメタン
100mQで抽出する。有機相を5% Na。
ル)プロプ−2−イル4−メトキシカルボニルフェニル
カーボネート(10)(1,71g、4.38 X
10−”モル)をジオキサン(60mQ)に溶解する
。反応混合液を21℃で26時間撹拌する。5%Na2
Go、水溶液を混合液に加える。水相をジクロロメタン
100mQで抽出する。有機相を5% Na。
C○3水溶液で 1回、水で2回洗浄した後。
硫酸ナトリウムで乾燥し、ミ濾過する。溶媒を蒸発させ
る。残渣をメルク9835シリカカラムによるクロマト
グラフィで最初にジクロロメタン(600mlll)次
にジクロロメタン/メタノール(98: 2)(200
mQ)最後にジクロロメタン/メタノール/Et、N(
93:5 : 2)(100m12)で溶離して精製す
る。
る。残渣をメルク9835シリカカラムによるクロマト
グラフィで最初にジクロロメタン(600mlll)次
にジクロロメタン/メタノール(98: 2)(200
mQ)最後にジクロロメタン/メタノール/Et、N(
93:5 : 2)(100m12)で溶離して精製す
る。
生成物を含む両分を蒸発させ、残渣を真空下で乾燥する
。収量1.08gの重量を得た。収率=90%生成物を
シリカによるTLCで監視し、’HNMRで特徴付けら
れた。
。収量1.08gの重量を得た。収率=90%生成物を
シリカによるTLCで監視し、’HNMRで特徴付けら
れた。
この種の誘導体は、2つの完全に等価の求核基を有し、
1つは選択的に一時的に保護されることから非常に有用
である。遊離のアミノ基は、求電子核を有する分子と反
応して共有連鎖を生成することができる。次いで第27
ミノ基の保護基は極めて緩和な酸条件下で除去され更に
求核性中心を再生することができる。
1つは選択的に一時的に保護されることから非常に有用
である。遊離のアミノ基は、求電子核を有する分子と反
応して共有連鎖を生成することができる。次いで第27
ミノ基の保護基は極めて緩和な酸条件下で除去され更に
求核性中心を再生することができる。
坊貸に
アルゴン下ニッロフラスコ中に入ったジオキサン(12
mQ)中3′−〇−tert−ブチルジメチルシリルチ
ミジン(1,068g、3X10−3モル)の溶液にジ
オキサン(4,8mQ)中カルボニルジイミダゾール(
0,534mg。
mQ)中3′−〇−tert−ブチルジメチルシリルチ
ミジン(1,068g、3X10−3モル)の溶液にジ
オキサン(4,8mQ)中カルボニルジイミダゾール(
0,534mg。
3.3X10−’モル)の溶液を加える。反応混合液を
50℃で5時間撹拌した後、ジメチルホルムアミド(7
,2mQ)中 2−(4−ビフェニルイル)プロピル−
2−オキシカルボニルアミド−6−ヘキシルアミン13
(1,411<、4X10−3モル)の溶液で処理する
。反応混合液を20℃で20時間撹拌した後、5%Na
HCO3水溶液(100mQ)で加水分解する。水相を
ジクロロメタン(100mQ)で抽出し有機相を 5%
NaHCO,水溶液で2回洗浄し、を濾過し、Na、
SO2で乾燥する。溶媒を蒸発させ、残渣をメルク98
35シリカカラムによりジクロロメタンで溶離して精製
する。生成物を含む画分を蒸発させる。
50℃で5時間撹拌した後、ジメチルホルムアミド(7
,2mQ)中 2−(4−ビフェニルイル)プロピル−
2−オキシカルボニルアミド−6−ヘキシルアミン13
(1,411<、4X10−3モル)の溶液で処理する
。反応混合液を20℃で20時間撹拌した後、5%Na
HCO3水溶液(100mQ)で加水分解する。水相を
ジクロロメタン(100mQ)で抽出し有機相を 5%
NaHCO,水溶液で2回洗浄し、を濾過し、Na、
SO2で乾燥する。溶媒を蒸発させ、残渣をメルク98
35シリカカラムによりジクロロメタンで溶離して精製
する。生成物を含む画分を蒸発させる。
2.06 gの重量を得た。収率:93%、生成物をシ
リカによるTLCで監視し、”HNMRによって特徴付
けられた。
リカによるTLCで監視し、”HNMRによって特徴付
けられた。
九人
フッ化テトラブチルアンモニウム(3,6g。
11.2X10−3モル)をテトラヒドロフラン中51
− [2−(4−ビフェニルイル)プロピル−2−オキ
シカルボニルアミド−6−ヘキジルアミドカルボキシ]
−3’−0−ter t−ブチルジメチルシリルチミジ
ン14 (2,8XIO−”モル)の溶液に加える。反
応混合液を20℃で172時間撹拌した後溶媒を蒸発さ
せる。残渣をメルク9835シリカカラムによるクロマ
トグラフィで最初にジクロロメタン次にCH2CQ、/
MeOH(95: 5v/ v )で溶離して精製する
。生成物を含む両分を蒸発させる。収量3.99 gの
重量を得た。収率=93%、この生成物をシリカによる
TLCで監視し、 1HNMRによって特徴付けられた
。
− [2−(4−ビフェニルイル)プロピル−2−オキ
シカルボニルアミド−6−ヘキジルアミドカルボキシ]
−3’−0−ter t−ブチルジメチルシリルチミジ
ン14 (2,8XIO−”モル)の溶液に加える。反
応混合液を20℃で172時間撹拌した後溶媒を蒸発さ
せる。残渣をメルク9835シリカカラムによるクロマ
トグラフィで最初にジクロロメタン次にCH2CQ、/
MeOH(95: 5v/ v )で溶離して精製する
。生成物を含む両分を蒸発させる。収量3.99 gの
重量を得た。収率=93%、この生成物をシリカによる
TLCで監視し、 1HNMRによって特徴付けられた
。
ジイソプロピルアミン(0,68mQ)及びシアノエト
キシジイソプロピルアミノクロロホスフィン(0,39
mQ、1.9X10−3モル)を無水テトラヒドロフラ
ン(8μ)中5′−[2−(4−ビフェニルイル)プロ
ピル−2−オキシカルボニルアミド−6−ヘキシルアミ
ドカルボキシ]チミジン 8(0,622g、10−’
モル)の溶液に連続して加え、アルゴン下二ッロフラス
コで撹拌する。反応混合液を20℃で1/2時間撹拌し
、勺濾過する。
キシジイソプロピルアミノクロロホスフィン(0,39
mQ、1.9X10−3モル)を無水テトラヒドロフラ
ン(8μ)中5′−[2−(4−ビフェニルイル)プロ
ピル−2−オキシカルボニルアミド−6−ヘキシルアミ
ドカルボキシ]チミジン 8(0,622g、10−’
モル)の溶液に連続して加え、アルゴン下二ッロフラス
コで撹拌する。反応混合液を20℃で1/2時間撹拌し
、勺濾過する。
酢酸エチル(lomQ)をも炉液に加え、得られた溶液
を5%N a HCO3水溶液10mQで3回洗浄し、
Na2SO4で乾燥し、ミ濾過した後濃縮乾固する。残
渣をメルク9835シリカカラムによるクロマトグラフ
ィで酢酸エチル/ヘキサン(70:30v/v)で溶離
して精製する。生成物を含む両分を蒸発させ、残渣をジ
クロロメタン4m1llに溶解した後、アルゴン下で撹
拌しながら一90℃でヘキサン50mAに沈殿させる。
を5%N a HCO3水溶液10mQで3回洗浄し、
Na2SO4で乾燥し、ミ濾過した後濃縮乾固する。残
渣をメルク9835シリカカラムによるクロマトグラフ
ィで酢酸エチル/ヘキサン(70:30v/v)で溶離
して精製する。生成物を含む両分を蒸発させ、残渣をジ
クロロメタン4m1llに溶解した後、アルゴン下で撹
拌しながら一90℃でヘキサン50mAに沈殿させる。
白色固形物をも戸別し、真空下で乾燥する。0.68
gの重量を得た。収率=82% 生成物をシリカによる
TLCで監視し、1H及び”PNMRによって特徴付け
られた。
gの重量を得た。収率=82% 生成物をシリカによる
TLCで監視し、1H及び”PNMRによって特徴付け
られた。
失凰叢l 導体9の 、性の
この種のヌクレオチド誘導体は合成りNA分子を酵素の
ような天然の巨大分子1合成重合体又はけい光分子又は
例えばビオチンのような巨大分子と極めて安定な複合体
を形成することができる分子に共有的に連結させるため
に使用することができる。生物学及び生体医学の研究、
特に診断分野での応用が見い出せる。この誘導体は、固
体相自動合成の標準化条件下でオリゴデオキシリボヌク
レオチドの末端に於て1段階で導入することができ1つ
の伸張サイクルに於てオリゴヌクレオチド骨格とは別の
反応性化学基を生成する。
ような天然の巨大分子1合成重合体又はけい光分子又は
例えばビオチンのような巨大分子と極めて安定な複合体
を形成することができる分子に共有的に連結させるため
に使用することができる。生物学及び生体医学の研究、
特に診断分野での応用が見い出せる。この誘導体は、固
体相自動合成の標準化条件下でオリゴデオキシリボヌク
レオチドの末端に於て1段階で導入することができ1つ
の伸張サイクルに於てオリゴヌクレオチド骨格とは別の
反応性化学基を生成する。
ホスホルアミダイト9をテトラゾールの存在下アセトニ
トリルの溶液中で3′−〇−レブリニルチミジンと反応
させ、カップリング反応の速度を薄層クロマトグラフィ
(T L C)及び”PNMRにより誘導体3’−0−
[(N。
トリルの溶液中で3′−〇−レブリニルチミジンと反応
させ、カップリング反応の速度を薄層クロマトグラフィ
(T L C)及び”PNMRにより誘導体3’−0−
[(N。
N−ジイソプロピルアミノ)シアノエトキシホスフィノ
]−5’−〇−(ジメトキシトリチル)チミジンに対し
て既知の速度と同時に行なった。
]−5’−〇−(ジメトキシトリチル)チミジンに対し
て既知の速度と同時に行なった。
結果はインターヌクレオチド連鎖の生成速度が両誘導体
と同等であることを示した。−般式9の誘導体の固体相
カップリングは、オリゴヌクレオチド合成で通例使用さ
れる誘導体と一致した又は類似の条件下で行なわれる。
と同等であることを示した。−般式9の誘導体の固体相
カップリングは、オリゴヌクレオチド合成で通例使用さ
れる誘導体と一致した又は類似の条件下で行なわれる。
また末端アミンの保護基の不安定性はチミジンのD M
T誘導体のそれと同時に溶液中で研究した9通例使用
される条件下(CH。
T誘導体のそれと同時に溶液中で研究した9通例使用
される条件下(CH。
CQ2中2中トリクロロ酢酸)で周基の脱保護の速度は
同等である。これらの結果は固体相に於て確認された。
同等である。これらの結果は固体相に於て確認された。
誘導体9 (Bp=T)はオリゴヌクレオチド自動合成
装置に於て固体サポートに結合したチミジンと縮合し、
アミンの保護基を自動的に除去した。オリゴヌクレオチ
ド伸張サイクル中通例使用した条件(時間、濃度、溶媒
)は全てAB3 380A シンセサイザーで再現した
。アンモニア溶液で固体サポートから切断した後、粗生
成物をHPLCで分析し、結果を誘導体3’ −0−[
(N、N−ジイソプロピルアミノ)シアノエトキシホス
フィノ]−5″−〇−(ジメトキシトリチル)チミジン
と平行して行なった縮合後に得られたものと比較した。
装置に於て固体サポートに結合したチミジンと縮合し、
アミンの保護基を自動的に除去した。オリゴヌクレオチ
ド伸張サイクル中通例使用した条件(時間、濃度、溶媒
)は全てAB3 380A シンセサイザーで再現した
。アンモニア溶液で固体サポートから切断した後、粗生
成物をHPLCで分析し、結果を誘導体3’ −0−[
(N、N−ジイソプロピルアミノ)シアノエトキシホス
フィノ]−5″−〇−(ジメトキシトリチル)チミジン
と平行して行なった縮合後に得られたものと比較した。
各々の場合に、実質的に純粋な生成物が得られる。2つ
の二量体はHPLCでの保持時間によって明白に区別さ
れる。これらの結果は固体相縮合、酸化及び脱保護反応
が有効であり新規な二量体の質が落ちていないことを示
す。更に新規なカルバメート結合の安定性について行な
った研究は、塩基の脱保護に対する条件下でアンモニア
処理に耐性があることを確認する。
の二量体はHPLCでの保持時間によって明白に区別さ
れる。これらの結果は固体相縮合、酸化及び脱保護反応
が有効であり新規な二量体の質が落ちていないことを示
す。更に新規なカルバメート結合の安定性について行な
った研究は、塩基の脱保護に対する条件下でアンモニア
処理に耐性があることを確認する。
アセトニトリルに可溶化した0、1M の濃度の誘導体
9を同一溶媒中 0.5Mテトラゾールで活性化し、A
B8 380A シンセサイザーによるオリゴデオキシ
リボヌクレオチド合成で通例使用される不溶性重合体に
結合したチミジンの5位に於けるヒドロキシル基と縮合
する。全ての条件は、末端アミノ基の酸脱保護を包含す
るオリゴヌクレオチド伸張サイクルエヌ、デイ−、シン
ハ、ジェー、パーナツト、ジェー、マクマナス及びエッ
チ。
9を同一溶媒中 0.5Mテトラゾールで活性化し、A
B8 380A シンセサイザーによるオリゴデオキシ
リボヌクレオチド合成で通例使用される不溶性重合体に
結合したチミジンの5位に於けるヒドロキシル基と縮合
する。全ての条件は、末端アミノ基の酸脱保護を包含す
るオリゴヌクレオチド伸張サイクルエヌ、デイ−、シン
ハ、ジェー、パーナツト、ジェー、マクマナス及びエッ
チ。
カスチル、核配りサーチ(N、D、5inha、 J
*Biernat+ J 、McManus &
H,に6ster NucleicAcids R
e5earch)第12巻(11)4539頁(198
4年)で使用されるものと一致する。生成物の固体サポ
ートからの切断は通例の条件で行なわれ、最終生成物は
オリゴヌクレオチド合成で一般に得られたものに匹敵す
る収量で得られる。
*Biernat+ J 、McManus &
H,に6ster NucleicAcids R
e5earch)第12巻(11)4539頁(198
4年)で使用されるものと一致する。生成物の固体サポ
ートからの切断は通例の条件で行なわれ、最終生成物は
オリゴヌクレオチド合成で一般に得られたものに匹敵す
る収量で得られる。
実施例■
オリゴデオキシヌクレオチド部分及び非放射性方法によ
ってデオキシリボ核酸標的が簡単に迅速に検出すること
ができる特性を有する別の部分から構成される混合分子
の合成と用途である。標的DNA断片と類似の特定配列
を有するオリゴデオキシリボヌクレオチド部分は検出が
望まれるDNA部子とハイブリッド形成するために供給
する安定化のエネルギーを与える。ハイブリッドを検出
することができる放射活性を供給する部分は共有化学結
合によりオリゴデオキシリボヌクレオチドと結合される
。検出に必要とされる特性を有する異なる分子には、ポ
リビオチニルポリエチレンイミン、ポリフルオレセイニ
ルポリエチレンイミン、ミクロパーオキシダーゼ及びア
ルカリ性ホスファターゼが好ましく使用される。
ってデオキシリボ核酸標的が簡単に迅速に検出すること
ができる特性を有する別の部分から構成される混合分子
の合成と用途である。標的DNA断片と類似の特定配列
を有するオリゴデオキシリボヌクレオチド部分は検出が
望まれるDNA部子とハイブリッド形成するために供給
する安定化のエネルギーを与える。ハイブリッドを検出
することができる放射活性を供給する部分は共有化学結
合によりオリゴデオキシリボヌクレオチドと結合される
。検出に必要とされる特性を有する異なる分子には、ポ
リビオチニルポリエチレンイミン、ポリフルオレセイニ
ルポリエチレンイミン、ミクロパーオキシダーゼ及びア
ルカリ性ホスファターゼが好ましく使用される。
以下の図式3に示されるかかる混合化合物の製造方法は
″標識成分u Mと呼ばれる分子の検出部分の種類に依
存して4段階あるいは3主要段階を包含する。
″標識成分u Mと呼ばれる分子の検出部分の種類に依
存して4段階あるいは3主要段階を包含する。
1) 種々の既知方法の1つによるオリゴデオキシリボ
ヌクレオチドの固体和合成2) 二官能性試薬での活性
化検分子II M I+と共有結合を確立する官能基(
Rよ)を末端に有する連鎖(″アーム″′と呼ばれる)
を有する化学的に変性されたヌクレオチドによる固体相
のオリゴヌクレオチドの5′位に於ける伸張 3) 適当な場合Mを製造するために検出できる分子基
を重合体にグラフする 4) 変性オリゴデオキシリボヌクレオチドを分子″M
′″とカップリングする カップリング反応4)は固体合成サポートになお結合さ
れているかあるいは分子1(M 11の安定性が切断条
件で適合しない場合切断後のオリゴヌクレオチド分子で
達成される。
ヌクレオチドの固体和合成2) 二官能性試薬での活性
化検分子II M I+と共有結合を確立する官能基(
Rよ)を末端に有する連鎖(″アーム″′と呼ばれる)
を有する化学的に変性されたヌクレオチドによる固体相
のオリゴヌクレオチドの5′位に於ける伸張 3) 適当な場合Mを製造するために検出できる分子基
を重合体にグラフする 4) 変性オリゴデオキシリボヌクレオチドを分子″M
′″とカップリングする カップリング反応4)は固体合成サポートになお結合さ
れているかあるいは分子1(M 11の安定性が切断条
件で適合しない場合切断後のオリゴヌクレオチド分子で
達成される。
オリゴヌクレオチド合成は、その分野の専門的な科学文
献に記載される通り、マニュアルで又は自動合成装置で
亜リン酸塩又はリン酸塩法により行なうことができる。
献に記載される通り、マニュアルで又は自動合成装置で
亜リン酸塩又はリン酸塩法により行なうことができる。
分子“M ”とカップリングするために必要とされる化
学アームの導入は、特に塩基で化学的に保護されたチミ
ジン、デオキシアデノシン、デオキシシチジン、デオキ
シグアノシン又はデオキシイノシンであることができる
実施例■に従って変性されたヌクレオチドにより行なわ
れ“アーム″は5′末端に於て溶液中で行なわれる一連
の制御された化学反応によって結合されている。これら
の反応は3′位に於けるヒドロキシル基の選択保護5′
位に於けるヒドロキシル基の活性化及び安定なカルバメ
ート連鎖を作製する1個に保護された二求核基との反応
を包含する。二求核基は合成の要件に対して新しく製造
された1個に保護されたジアミンである。
学アームの導入は、特に塩基で化学的に保護されたチミ
ジン、デオキシアデノシン、デオキシシチジン、デオキ
シグアノシン又はデオキシイノシンであることができる
実施例■に従って変性されたヌクレオチドにより行なわ
れ“アーム″は5′末端に於て溶液中で行なわれる一連
の制御された化学反応によって結合されている。これら
の反応は3′位に於けるヒドロキシル基の選択保護5′
位に於けるヒドロキシル基の活性化及び安定なカルバメ
ート連鎖を作製する1個に保護された二求核基との反応
を包含する。二求核基は合成の要件に対して新しく製造
された1個に保護されたジアミンである。
ヌクレオチドの3′位に於けるヒドロキシル基は保護基
から遊離され、固体相が変性ヌクレオチドを化学的に保
護されたオリゴデオキシリボヌクレオチドとリン酸塩ト
リエステル法あるいは亜リン酸塩法によりカップリング
することができる試薬でホスホリル化される。
から遊離され、固体相が変性ヌクレオチドを化学的に保
護されたオリゴデオキシリボヌクレオチドとリン酸塩ト
リエステル法あるいは亜リン酸塩法によりカップリング
することができる試薬でホスホリル化される。
図式3
%式%
3) ロ=ニー=コーー÷固形形狂釜羽羽Rエ
活性基 →−−−− アーム ニー二=ニーコ 標識成分の重合体成分口l滋形口 標
識成分M R2保護基 2 活性基 ■−不溶性合成サポート 化学重合体の標識は、求核基によりビオチンの場合は活
性化エステルとあるいはフルオレセインインチオシアネ
ートの場合はイソチオシアネート基との反応によって行
なわれる。
活性基 →−−−− アーム ニー二=ニーコ 標識成分の重合体成分口l滋形口 標
識成分M R2保護基 2 活性基 ■−不溶性合成サポート 化学重合体の標識は、求核基によりビオチンの場合は活
性化エステルとあるいはフルオレセインインチオシアネ
ートの場合はイソチオシアネート基との反応によって行
なわれる。
不飽和条件下で求核基は、標識重合体が求核基1′アー
ム″を有するオリゴヌクレオチドにカップリングしたま
まである。従ってこのカップリングは、ジエボキシド、
ジイソシアナトヘキサン又はスペリン!IN−ヒドロキ
シスクシンイミドジエステルのような二官能性試薬によ
り行なわれる。
ム″を有するオリゴヌクレオチドにカップリングしたま
まである。従ってこのカップリングは、ジエボキシド、
ジイソシアナトヘキサン又はスペリン!IN−ヒドロキ
シスクシンイミドジエステルのような二官能性試薬によ
り行なわれる。
1)ポリエチレンイミンPG35のビオチニル化
ビオチンのポリエチレンイミンの結合をモデルとしてト
リチェートN−ヒドロキシスクシンイミドビオチンを使
用して研究した。反応物を0.1M NaHCO2を含
む媒質中で数時間攪拌した後、重合体分子と遊離ビオチ
ン分子間の分離を2段階、リン酸塩緩衝液中の透析し次
に分子を濾過で行なわれる。取込みの程度は放射活性に
よって測定する。このモデルで展開された条件はビオチ
ンアミドカプロエートN−ヒドロキシスクシンイミドエ
ステルのような更に複雑な試薬で再生することができ、
ビオチニル環と解体される重合体間の立体障害を増幅及
び検出に使用されるアビジン複合体の研究を促進するこ
とができる。
リチェートN−ヒドロキシスクシンイミドビオチンを使
用して研究した。反応物を0.1M NaHCO2を含
む媒質中で数時間攪拌した後、重合体分子と遊離ビオチ
ン分子間の分離を2段階、リン酸塩緩衝液中の透析し次
に分子を濾過で行なわれる。取込みの程度は放射活性に
よって測定する。このモデルで展開された条件はビオチ
ンアミドカプロエートN−ヒドロキシスクシンイミドエ
ステルのような更に複雑な試薬で再生することができ、
ビオチニル環と解体される重合体間の立体障害を増幅及
び検出に使用されるアビジン複合体の研究を促進するこ
とができる。
これらのビオチニル基は、アビジン(又はストレプトア
ビジン)に対して及びその結合類似体(パーオキシダー
ゼ又はアルカリ性ホスファターゼに結合)に対して極め
て高い親和性を示す。次いでビオチン−アビジン結合複
合体は、結合酵素を5−ブロモ−4−クロロ−3−イン
ドリルホスフェート及びニトロテトラゾリウムブルーの
ような色素産生基質に作用することによって検出するこ
とができる。
ビジン)に対して及びその結合類似体(パーオキシダー
ゼ又はアルカリ性ホスファターゼに結合)に対して極め
て高い親和性を示す。次いでビオチン−アビジン結合複
合体は、結合酵素を5−ブロモ−4−クロロ−3−イン
ドリルホスフェート及びニトロテトラゾリウムブルーの
ような色素産生基質に作用することによって検出するこ
とができる。
ポリエチレンイミンはPG35(BASF)(50μモ
ル)の10%溶液700μQをN−ヒドロキシスクシン
イミドビオチン198mg(580μモル)と24時間
撹拌することによってビオチニル化され分子の両分は8
〜9位でトリチェートされる(A[Ilersham)
。
ル)の10%溶液700μQをN−ヒドロキシスクシン
イミドビオチン198mg(580μモル)と24時間
撹拌することによってビオチニル化され分子の両分は8
〜9位でトリチェートされる(A[Ilersham)
。
次いで反応混合液を5mM Na、HPO4溶液(pH
8,2)に対して透析する。リン酸塩緩衝液40ccに
対して 0.5時間3時間透析する。次いで透析サック
の内容物を凍結乾燥し残渣をセファデックスG−25カ
ラムによるクロマトグラフィでH2Oで溶離して精製さ
れる。
8,2)に対して透析する。リン酸塩緩衝液40ccに
対して 0.5時間3時間透析する。次いで透析サック
の内容物を凍結乾燥し残渣をセファデックスG−25カ
ラムによるクロマトグラフィでH2Oで溶離して精製さ
れる。
放射活性で洞室される取込みの程度は、重合体(Mw1
400)1分当すビオチン9.3分子の取込みを示す。
400)1分当すビオチン9.3分子の取込みを示す。
DNAプローブを24個のヌクレオチドを包含するヒト
乳頭腫ウィルス(HPV)種のDNAの特定部と対応す
るオリゴデオキシヌクレオチド配列をもって合成した。
乳頭腫ウィルス(HPV)種のDNAの特定部と対応す
るオリゴデオキシヌクレオチド配列をもって合成した。
自動装置の固体相に於て配列5 ’ TGG GCTC
TG TCCGGT TCT GCT TGT 3 ’
のプローブが製造され24番目のヌクレオチドのTは実
施例1に記載される通り変性される。このために0.2
μモルに相当する34μモル/gの範囲までジメトキシ
トリチルチミジンで機能化したCPGサポート6mgを
使用した。24量体(24=mar)の自動アッセンブ
リーの後、オリゴデオキシリボヌクレオチド鎖のビオチ
ニル化重合体での機能化は3種の異なった方法で行なっ
た。
TG TCCGGT TCT GCT TGT 3 ’
のプローブが製造され24番目のヌクレオチドのTは実
施例1に記載される通り変性される。このために0.2
μモルに相当する34μモル/gの範囲までジメトキシ
トリチルチミジンで機能化したCPGサポート6mgを
使用した。24量体(24=mar)の自動アッセンブ
リーの後、オリゴデオキシリボヌクレオチド鎖のビオチ
ニル化重合体での機能化は3種の異なった方法で行なっ
た。
A、 ビオチニル化重合体を用いる固体サポートによる
機能化 B、 非ビオチニル化重合体を用いる固体サポートによ
る機能化後結合重合体のビオチニル化 C6連鎖をサポートから切断した後の溶液中ビオチニル
化重合体の結合 方法A:ビオチニル化重重合体用いる固体サポートによ
る機能化 24番目のヌクレオチドTが変性されている(アルキル
アミノ[)24−marはシンセサイザーで上述の通り
製造される。連鎖を終結するアミンはトリクロロ酢酸で
処理することによって自動的に脱保護され次いでシリカ
に結合したオリゴマーを含むカラムを装置から取りはず
し、次の方法で処理される。カラムを乾燥アセトニトリ
ル2ccで注射器により洗浄した後アルゴンで乾燥し、
乾燥DMF中スペリン酸ビス(N−ヒドロキシスクシン
イミドエステル)の0.1M溶液250μQで2時間3
0分間処理した。次いでカラムを乾燥DMF2cc次に
乾燥アセトニトリル2艶で注射器を使用して洗浄し、ア
ルゴンで乾燥した。次いでカラムを 50 : 50の
0.IMN a HCO3/ D M F混合液中PG
35.4ビオチンの0.032M溶液250μQで14
時間処理する。次いでカラムを水4cc次にアセトニト
リル2ccで注射器を使用して洗浄しアルゴンで乾燥す
る。こうして機能化されたデオキシリボヌクレオチド鎖
は 25%NH40H500μQで 0.5時間を4回
連続して処理することによってCPGサポートから切断
する。合わせたアンモニア性溶液を凍結乾燥し、残渣を
25%NH40H3ccに溶解しこの溶液を50℃で5
時間維持する。この2番目のアンモニア処理の目的は、
オリゴヌクレオチド鎖の塩基及びリン酸塩を脱保護する
ためである。次いでこの溶液を凍結乾燥し、残渣を分子
チ過(セファデックスG−50ゲル)によるクロマトグ
ラフィ次にポリアクリルアミドゲル電気泳動にかける。
機能化 B、 非ビオチニル化重合体を用いる固体サポートによ
る機能化後結合重合体のビオチニル化 C6連鎖をサポートから切断した後の溶液中ビオチニル
化重合体の結合 方法A:ビオチニル化重重合体用いる固体サポートによ
る機能化 24番目のヌクレオチドTが変性されている(アルキル
アミノ[)24−marはシンセサイザーで上述の通り
製造される。連鎖を終結するアミンはトリクロロ酢酸で
処理することによって自動的に脱保護され次いでシリカ
に結合したオリゴマーを含むカラムを装置から取りはず
し、次の方法で処理される。カラムを乾燥アセトニトリ
ル2ccで注射器により洗浄した後アルゴンで乾燥し、
乾燥DMF中スペリン酸ビス(N−ヒドロキシスクシン
イミドエステル)の0.1M溶液250μQで2時間3
0分間処理した。次いでカラムを乾燥DMF2cc次に
乾燥アセトニトリル2艶で注射器を使用して洗浄し、ア
ルゴンで乾燥した。次いでカラムを 50 : 50の
0.IMN a HCO3/ D M F混合液中PG
35.4ビオチンの0.032M溶液250μQで14
時間処理する。次いでカラムを水4cc次にアセトニト
リル2ccで注射器を使用して洗浄しアルゴンで乾燥す
る。こうして機能化されたデオキシリボヌクレオチド鎖
は 25%NH40H500μQで 0.5時間を4回
連続して処理することによってCPGサポートから切断
する。合わせたアンモニア性溶液を凍結乾燥し、残渣を
25%NH40H3ccに溶解しこの溶液を50℃で5
時間維持する。この2番目のアンモニア処理の目的は、
オリゴヌクレオチド鎖の塩基及びリン酸塩を脱保護する
ためである。次いでこの溶液を凍結乾燥し、残渣を分子
チ過(セファデックスG−50ゲル)によるクロマトグ
ラフィ次にポリアクリルアミドゲル電気泳動にかける。
他方、最後の精製は排除クロマトグラフィカラム(PH
7,9リン酸塩緩衝液、アイソクラチック(isocr
atic )溶離)によるH P L Cによって行な
われる。
7,9リン酸塩緩衝液、アイソクラチック(isocr
atic )溶離)によるH P L Cによって行な
われる。
方法B:非ビオチニル化重合体を用いる固体サポートに
よる機能化後、結合重合体のビオチニル化 24番目のヌクレオチドTが変性されてぃる(アルキル
アミノ鎖)24−marはシンセサイザーで上述の通り
製造される。連鎖を終結するアミンはトリクロロ酢酸で
処理して自動的に脱保護した後、シリカに結合したオリ
ゴマーを含むカラムを装置から取りはずし、次の方法で
処理する。カラムを乾燥アセトニトリル2ccで注封器
を用いて洗浄した後アルゴンで乾燥し、乾燥DMF中ス
ペリン酸ビス(N−ヒドロキシスクシンイミドエステル
)の0.1M溶液250μQで2時間30分処理する。
よる機能化後、結合重合体のビオチニル化 24番目のヌクレオチドTが変性されてぃる(アルキル
アミノ鎖)24−marはシンセサイザーで上述の通り
製造される。連鎖を終結するアミンはトリクロロ酢酸で
処理して自動的に脱保護した後、シリカに結合したオリ
ゴマーを含むカラムを装置から取りはずし、次の方法で
処理する。カラムを乾燥アセトニトリル2ccで注封器
を用いて洗浄した後アルゴンで乾燥し、乾燥DMF中ス
ペリン酸ビス(N−ヒドロキシスクシンイミドエステル
)の0.1M溶液250μQで2時間30分処理する。
次いでカラムを乾燥DMF2cc次に乾燥アセトニトリ
ルで洗浄し、アルゴンで乾燥する。次いでポリエチレン
イミンPG35(50:50の0.1M NaHCO,
/DMF 溶液160μQで希釈した10%溶液140
μQ)10μモルで19時間処理する。次いでカラムを
クエン酸ナトリウム飽和水溶液4cc次に水4cc及び
アセトニトリル2ccで洗浄し、アルゴンで乾燥する。
ルで洗浄し、アルゴンで乾燥する。次いでポリエチレン
イミンPG35(50:50の0.1M NaHCO,
/DMF 溶液160μQで希釈した10%溶液140
μQ)10μモルで19時間処理する。次いでカラムを
クエン酸ナトリウム飽和水溶液4cc次に水4cc及び
アセトニトリル2ccで洗浄し、アルゴンで乾燥する。
次いでカラムをトリチェート化N−ヒドロキシスクシン
イミドビオチン0.05M溶液250μQで15時間処
理する。次にカラムを水4cc及びアセトニトリル2c
cで洗浄し、アルゴンで乾燥する。こうして機能化した
オリゴデオキシリボヌクレオチドを25%NH,○H3
O0μQで1/2時間連続して4回処理してサポートか
ら切断する。アンモニア性溶液を合わせ凍結乾燥し次い
で残渣を25%NH40H3ccに溶解し、得られた溶
液を50℃で5時間維持する。この2番目のアンモニア
処理の目的はオリゴヌクレオチド鎖の塩基及びリン酸塩
を脱保護するためである。次いでこの溶液を凍結乾燥し
、残渣を分子ミ濾過クロマトグラフィ(セファデックス
G−50ゲル)次にポリアクリルアミドゲル電気泳動に
かける。
イミドビオチン0.05M溶液250μQで15時間処
理する。次にカラムを水4cc及びアセトニトリル2c
cで洗浄し、アルゴンで乾燥する。こうして機能化した
オリゴデオキシリボヌクレオチドを25%NH,○H3
O0μQで1/2時間連続して4回処理してサポートか
ら切断する。アンモニア性溶液を合わせ凍結乾燥し次い
で残渣を25%NH40H3ccに溶解し、得られた溶
液を50℃で5時間維持する。この2番目のアンモニア
処理の目的はオリゴヌクレオチド鎖の塩基及びリン酸塩
を脱保護するためである。次いでこの溶液を凍結乾燥し
、残渣を分子ミ濾過クロマトグラフィ(セファデックス
G−50ゲル)次にポリアクリルアミドゲル電気泳動に
かける。
他方、最後の精製は排除クロマトグラフィカラム(pH
7,9リン酸塩緩衝液イソクラチツク溶離)によるHP
LCによって行なわれる。
7,9リン酸塩緩衝液イソクラチツク溶離)によるHP
LCによって行なわれる。
左迭旦:連鎖をサポートから切断後、溶液中でのビオチ
ニル化重合体の結合 24番目のヌクレオチドTが変性されている2 4 m
e rはシンセサイザーで上述の通り製造される。オ
リゴヌクレオチド鎖を終結するアミンのトリクロロ酢酸
での脱保護及びその連鎖を25%アンモニア溶液でサポ
ートから切断することは装置で自動的に行なわれる。
ニル化重合体の結合 24番目のヌクレオチドTが変性されている2 4 m
e rはシンセサイザーで上述の通り製造される。オ
リゴヌクレオチド鎖を終結するアミンのトリクロロ酢酸
での脱保護及びその連鎖を25%アンモニア溶液でサポ
ートから切断することは装置で自動的に行なわれる。
ヌクレオチド鎖を含む得られたアンモニア性溶液は25
%NH4OH溶液で3ccにし 50℃で5時間処理し
た後凍結乾燥する。残渣を分子ミ濾過クロマトグラフィ
(セファデックスG−50ゲル)次にポリアクリルア
ミドゲル電気泳動にかける。こうして合成精製されたオ
リゴデオキシリボヌクレオチドをビオチニル化PG35
重合体を結合するために溶液中で一連の処理にかける。
%NH4OH溶液で3ccにし 50℃で5時間処理し
た後凍結乾燥する。残渣を分子ミ濾過クロマトグラフィ
(セファデックスG−50ゲル)次にポリアクリルア
ミドゲル電気泳動にかける。こうして合成精製されたオ
リゴデオキシリボヌクレオチドをビオチニル化PG35
重合体を結合するために溶液中で一連の処理にかける。
1.20.D、のオリゴマーをNaHCO,について0
.1MEDTAについて2mMである水溶液12μQに
溶解する。乾燥DMSO(10mg/mQ)中スペリン
酸ビス(N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)の溶
液25μΩを加える。
.1MEDTAについて2mMである水溶液12μQに
溶解する。乾燥DMSO(10mg/mQ)中スペリン
酸ビス(N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)の溶
液25μΩを加える。
反応混合液を室温で10分間放置した後セファデックス
G−25カラムでH2Cで7容離して精製する。オリゴ
マーを含む最初の両分がカラムから現われるように冷却
し凍結乾燥する。凍結乾燥後、PG35.4ビオチン
80ノナモルを0 、1 M N a HCO、を含む
水溶液Looμ(!に溶解し、残渣に3MNaCQを加
える。反応混合液を室温で20時間維持した後置子ミ濾
過クロマトグラフィにかける。
G−25カラムでH2Cで7容離して精製する。オリゴ
マーを含む最初の両分がカラムから現われるように冷却
し凍結乾燥する。凍結乾燥後、PG35.4ビオチン
80ノナモルを0 、1 M N a HCO、を含む
水溶液Looμ(!に溶解し、残渣に3MNaCQを加
える。反応混合液を室温で20時間維持した後置子ミ濾
過クロマトグラフィにかける。
カップリングのために5′末端に於けるアミン化化学ア
ームを含むオリゴヌクレオチドを二官能性試薬としてス
ペリン酸とは別にビス(N−ヒドロキシスクシンイミド
エステル)、1.2,7.8−ジェポキシオクタン又は
1゜6−ジイツシアナトヘキサンで活性化することがで
きる。
ームを含むオリゴヌクレオチドを二官能性試薬としてス
ペリン酸とは別にビス(N−ヒドロキシスクシンイミド
エステル)、1.2,7.8−ジェポキシオクタン又は
1゜6−ジイツシアナトヘキサンで活性化することがで
きる。
ニル化ポリエチレンイミンに結合したオリゴデオキシリ
ボヌクレオチドプローブの使用上述したオリゴデオキシ
リボヌクレオチド/巨大分子ビオチン標識混合分子の価
値を標的DNA分子がヒト乳頭腫ウィルス16のゲノム
であるハイブリッドの形成及び検出実験で例示した。上
述した方法の1つに従って製造した混合分子は他のHP
VウィルスのDNA配列を排除するためにHPV16D
NAで特異的にハイブリッド形成させた。ハイブリッド
分子の検出は結合ビオチン−ストレプトアビジン複合体
によって結合酵素パーオキシダーゼ又はアルカリ性ホス
ファターゼを色素産生基質ジアミノベンジジン又は5−
ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスフェート及び
ニトロテトラゾリウムブルー各々に作用させることによ
って達成した。
ボヌクレオチドプローブの使用上述したオリゴデオキシ
リボヌクレオチド/巨大分子ビオチン標識混合分子の価
値を標的DNA分子がヒト乳頭腫ウィルス16のゲノム
であるハイブリッドの形成及び検出実験で例示した。上
述した方法の1つに従って製造した混合分子は他のHP
VウィルスのDNA配列を排除するためにHPV16D
NAで特異的にハイブリッド形成させた。ハイブリッド
分子の検出は結合ビオチン−ストレプトアビジン複合体
によって結合酵素パーオキシダーゼ又はアルカリ性ホス
ファターゼを色素産生基質ジアミノベンジジン又は5−
ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスフェート及び
ニトロテトラゾリウムブルー各々に作用させることによ
って達成した。
プラスミドベクターにクローンしたHPV16及びHP
V18のDNAをナイロンフィルター又はニトロセルロ
ースフィルターに同時に沈着させた。これらのフィルタ
ーを45°Cあるいは60℃に於て5XSSPE5Xデ
ンハート、0.5%SDS、0.2μg/mg鮭の精子
のDNAで予めハイブリッド形成させた。フィルターを
鮭精子DNA 0.1Mg/ m n及びビオチニル
化HPV16プローベ200ngを含むこのハイブリッ
ド形成混合液中で45℃あるいは60℃に於てハイブリ
ッド形成させた。フィルターを2xSSPE、0.1%
SDS中で室温に於て10分間2回、5xSSPE、0
.1%SDS中で60℃又、は45℃に於て10分間洗
浄したあいくつかの異なった工程を順次使用した。
V18のDNAをナイロンフィルター又はニトロセルロ
ースフィルターに同時に沈着させた。これらのフィルタ
ーを45°Cあるいは60℃に於て5XSSPE5Xデ
ンハート、0.5%SDS、0.2μg/mg鮭の精子
のDNAで予めハイブリッド形成させた。フィルターを
鮭精子DNA 0.1Mg/ m n及びビオチニル
化HPV16プローベ200ngを含むこのハイブリッ
ド形成混合液中で45℃あるいは60℃に於てハイブリ
ッド形成させた。フィルターを2xSSPE、0.1%
SDS中で室温に於て10分間2回、5xSSPE、0
.1%SDS中で60℃又、は45℃に於て10分間洗
浄したあいくつかの異なった工程を順次使用した。
工寧人 B5A3%を含む緩衝液A(0,1Mトリス−
HCQ pH7,5,1,MNaCQ2 m M M
g CQ 2.0.5%トウィーン20.0.05%
トリトンX100O)中で 37℃で1時間非特異部位
を遮断した。フィルターをこの緩衝液A中で2回洗浄し
た後ビオチニル化パーオキシダーゼ−ストレプトアビジ
ン複合体の存在下緩衝液B(0,1Mトリス、1M N
aCQ 2111M MgCQ、、0.05%トリト
ン×100及び0.05%トウィーン20)中で室温で
1時間温置した。次いでフィルターを1%BSAを含む
緩衝液A中で5回1次に緩衝液C(20mMトリスpH
7,5,0,5MNaCQ)中で2回洗浄し、ジアミノ
ベンジジン及びH2O2の存在下緩衝液C中で少なくと
も30分間温装した。
HCQ pH7,5,1,MNaCQ2 m M M
g CQ 2.0.5%トウィーン20.0.05%
トリトンX100O)中で 37℃で1時間非特異部位
を遮断した。フィルターをこの緩衝液A中で2回洗浄し
た後ビオチニル化パーオキシダーゼ−ストレプトアビジ
ン複合体の存在下緩衝液B(0,1Mトリス、1M N
aCQ 2111M MgCQ、、0.05%トリト
ン×100及び0.05%トウィーン20)中で室温で
1時間温置した。次いでフィルターを1%BSAを含む
緩衝液A中で5回1次に緩衝液C(20mMトリスpH
7,5,0,5MNaCQ)中で2回洗浄し、ジアミノ
ベンジジン及びH2O2の存在下緩衝液C中で少なくと
も30分間温装した。
工程2 フィルターを緩衛液1 (0,1Mトリス−H
Cl pH7,5,0,1MNaCQ、2 m M
MgCQ 、、3%BSAを含む0.05%トリトンx
−100)中で42℃で20分間遮断した。次いでフィ
ルターを真空下80℃で20分間乾燥し、BSAの存在
下緩衝液1中で再水素化した。次いでフィルターをビオ
チニル化仔つシアルカリ性ホスファターゼ1μg/mQ
を含む緩衝液1中で10分間温装した。緩衝液1次に緩
衝液3(0,1Mトリス−HCQpH9,5,0,1M
NaCR250n M M g CQ、) 中で洗浄
した後フィルターをニトロテトラゾリウムブルー及び5
−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスフェートを
含む緩衝液3中で遮光して4時間以内で装置した。
Cl pH7,5,0,1MNaCQ、2 m M
MgCQ 、、3%BSAを含む0.05%トリトンx
−100)中で42℃で20分間遮断した。次いでフィ
ルターを真空下80℃で20分間乾燥し、BSAの存在
下緩衝液1中で再水素化した。次いでフィルターをビオ
チニル化仔つシアルカリ性ホスファターゼ1μg/mQ
を含む緩衝液1中で10分間温装した。緩衝液1次に緩
衝液3(0,1Mトリス−HCQpH9,5,0,1M
NaCR250n M M g CQ、) 中で洗浄
した後フィルターをニトロテトラゾリウムブルー及び5
−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスフェートを
含む緩衝液3中で遮光して4時間以内で装置した。
ナイロンフィルターは高いバックグラウンドを示すが両
種のフィルターで両方法によって1フ工ントモルのHP
V16DNAを特異的に容易に検出することができる。
種のフィルターで両方法によって1フ工ントモルのHP
V16DNAを特異的に容易に検出することができる。
否定の対照として平行して使用したHPV18DNAに
は全く染色していない。
は全く染色していない。
第1図は、HPV16に対して上述した通りHPV16
DNAのポリビオチニル化DNAプローブとのハイブリ
ッド形成が目で見えることを示す。
DNAのポリビオチニル化DNAプローブとのハイブリ
ッド形成が目で見えることを示す。
DNAはニトロセルロースフィルターに沈着させた。
1列は、pBR322にクローンしたHPV 16 D
NAを含有する。
NAを含有する。
2列は、pBR322にクローンしたHPV18DNA
を含有する。
を含有する。
異なったフィルターは、
AはDNA 5μg
BはDNA 1μg
CはDNA 0.1μg
DはDNA Long
EはDNA log
FはDNA0.1ngに対応する。
ハイブリッド形成反応は工程2に従って培地1mM当り
ビオチニル化HPV16プローブ200ngの存在下前
ハイブリッド形成混合液中で行なわれた。ハイブリッド
形成が目で見られるのはHPV16DNA10ng4こ
対して観察される。
ビオチニル化HPV16プローブ200ngの存在下前
ハイブリッド形成混合液中で行なわれた。ハイブリッド
形成が目で見られるのはHPV16DNA10ng4こ
対して観察される。
合成されたHPV16に特異的な 29−merオリゴ
ヌクレオチドは次の通りである。
ヌクレオチドは次の通りである。
5’TACGCA CAA CCG AAG CGT
AGA GTCACACT3’アルキルアミノ これはアプライドバイオシステムズ(Ap−plied
Biosystems) 380 Aシンセサイザー
によるホスホルアミダイド法(マクブリドエル、ジェー
、及びカルセルズエム、エッチ。
AGA GTCACACT3’アルキルアミノ これはアプライドバイオシステムズ(Ap−plied
Biosystems) 380 Aシンセサイザー
によるホスホルアミダイド法(マクブリドエル、ジェー
、及びカルセルズエム、エッチ。
(McBride L、J、及びCaruthers、
M、H,)テトラヘドロンレターズ第24巻(1983
年)245〜248頁)によって製造した。合成は2−
シアノエチル−N、N−ジイソプロピルホスホルアミダ
イドを使用して 0.2μモルのスケールで行なった。
M、H,)テトラヘドロンレターズ第24巻(1983
年)245〜248頁)によって製造した。合成は2−
シアノエチル−N、N−ジイソプロピルホスホルアミダ
イドを使用して 0.2μモルのスケールで行なった。
オリゴヌクレオチドに導入される最後のホスホルアミダ
イトはシントンでありその合成は上述されている。
イトはシントンでありその合成は上述されている。
大
オリゴヌクレオチド鎖の末端に於ける保護基(ジフェニ
ルイソプロピルオキシカルボニル)をジクロロメタン9
3%トリクロロ酢酸で(自動)除去した後、5′−アル
キルアミノオリゴヌクレオチドを有する″′制御有孔ガ
ラス” (CPG)サポートをビオチンで標識する目的
で上述した通り処理する。
ルイソプロピルオキシカルボニル)をジクロロメタン9
3%トリクロロ酢酸で(自動)除去した後、5′−アル
キルアミノオリゴヌクレオチドを有する″′制御有孔ガ
ラス” (CPG)サポートをビオチンで標識する目的
で上述した通り処理する。
このビオチン誘導体の使用はオリゴヌクレオチドからの
距離を延長する効果がある。こうしてビオチンおよびオ
リゴヌクレオチド間に生成した新しい連鎖はC工2炭化
水素基である。スルホスクシンイミジル基はオリゴヌク
レオチドに結合したCGアームの末端アミンで置換され
た残基である。
距離を延長する効果がある。こうしてビオチンおよびオ
リゴヌクレオチド間に生成した新しい連鎖はC工2炭化
水素基である。スルホスクシンイミジル基はオリゴヌク
レオチドに結合したCGアームの末端アミンで置換され
た残基である。
a)固体相に於て
5′−アルキルアミノオリゴヌクレオチド鎖を有するC
PGサポートの半量(0,1μモル)(上記の製造方法
を参照)を乾燥ジメチルホルムアミド中スルホスクシン
イミジル6−(ビオチンアミド)ヘキサノエート(ピア
ス21335)の250μ℃(ジメチルホルムアミドを
酸化バリウムで一晩処理した後ミ濾過し、水酸化カリウ
ムで蒸留した、圧カニ15m m Hg )で16時間
処理する。
PGサポートの半量(0,1μモル)(上記の製造方法
を参照)を乾燥ジメチルホルムアミド中スルホスクシン
イミジル6−(ビオチンアミド)ヘキサノエート(ピア
ス21335)の250μ℃(ジメチルホルムアミドを
酸化バリウムで一晩処理した後ミ濾過し、水酸化カリウ
ムで蒸留した、圧カニ15m m Hg )で16時間
処理する。
次いでサポートを水で洗浄(2閃ずつで4回)シ、その
後サポートからオリゴヌクレオチド鎖を切断するために
25%アンモニア性溶液で処理(250μΩずつで4回
、174時間)する。合わせたアンモニア性溶液をオリ
ゴヌクレオチド鎖の塩基の第1アミンを脱保護するため
に55℃に5時間加熱した後凍結乾燥する。得られた残
渣を 5EP−PAKC18カラム(1次溶離水5cc
、2次溶離20%CH,CN/80%水5cc)により
脱塩する。
後サポートからオリゴヌクレオチド鎖を切断するために
25%アンモニア性溶液で処理(250μΩずつで4回
、174時間)する。合わせたアンモニア性溶液をオリ
ゴヌクレオチド鎖の塩基の第1アミンを脱保護するため
に55℃に5時間加熱した後凍結乾燥する。得られた残
渣を 5EP−PAKC18カラム(1次溶離水5cc
、2次溶離20%CH,CN/80%水5cc)により
脱塩する。
粗生成物9 、30 D、、、を得る(試料1はハイブ
リッド形成で試験する。以下参照)。
リッド形成で試験する。以下参照)。
粗生成物(試料1)60D、S7を電気泳動(20%ポ
リアクリルアミドゲル1.5mm)テ精製した。次いで
ビオチニル化生成物を電気溶離(15mMトリスpH8
,3)によってゲルから除去する。得られた溶液を凍結
乾燥し、試料2 (0,3750D2SS)とし、以下
のハイブリッド形成で試験する。
リアクリルアミドゲル1.5mm)テ精製した。次いで
ビオチニル化生成物を電気溶離(15mMトリスpH8
,3)によってゲルから除去する。得られた溶液を凍結
乾燥し、試料2 (0,3750D2SS)とし、以下
のハイブリッド形成で試験する。
ビオチニル化生成物と別に更に出発5″アルキルアミノ
オリゴマー1 、020 Dzsvを回収し、これを試
料3とし、以下のハイブリッド形成で試験する。
オリゴマー1 、020 Dzsvを回収し、これを試
料3とし、以下のハイブリッド形成で試験する。
b)液体相に於て
5′アルキルアミノオリゴヌクレオチド鎖を有するCP
Gサポートの半量(0,1μモル)(上記の製造方法参
照)をオリゴヌクレオチド鎖サポートを切断するために
25%アンモニア溶液で処理(250μΩずつで4回、
174時間)する。合わせたアンモニア性溶液をオリゴ
ヌクレオチド鎖の塩基の第1級アミンを脱保護するため
に55℃に5時間加熱した後凍結乾燥する6得られた残
渣をセファデックスG−50カラム(10m12)(溶
離剤、10mMTEAB)で溶離した後、ポリアクリル
アミドゲル(20%厚さ1.5mm)で精製する。オリ
ゴヌクレオチドを電気溶離(15mMトリスpH8,3
)で回収する。得られたオリゴヌクレオチド溶液(5,
40D、57)を凍結乾燥する。
Gサポートの半量(0,1μモル)(上記の製造方法参
照)をオリゴヌクレオチド鎖サポートを切断するために
25%アンモニア溶液で処理(250μΩずつで4回、
174時間)する。合わせたアンモニア性溶液をオリゴ
ヌクレオチド鎖の塩基の第1級アミンを脱保護するため
に55℃に5時間加熱した後凍結乾燥する6得られた残
渣をセファデックスG−50カラム(10m12)(溶
離剤、10mMTEAB)で溶離した後、ポリアクリル
アミドゲル(20%厚さ1.5mm)で精製する。オリ
ゴヌクレオチドを電気溶離(15mMトリスpH8,3
)で回収する。得られたオリゴヌクレオチド溶液(5,
40D、57)を凍結乾燥する。
2つの5′−アルキルアミノオリゴヌクレオチドOD2
.、を 0.2M HEPES緩i液(pH7,6)2
0μQに溶解する。この溶液にジメチルホルムアミド中
スルホスクシンイミジル6−(ビオチンアミド)ヘキサ
ノエート0.1M溶液100μQを加える。反応混合液
を室温で16時間放置した後、セファデックスG−50
カラム(10mlll、溶離剤100 m M T E
A B )で溶離する。粗生成物1.960D2s、
を回収し、ハイブリッド形成試験は選択性及び感受性の
両方の観点から試料1 (固体相ビオチニル化の粗生成
物)と同様の結果を得た。
.、を 0.2M HEPES緩i液(pH7,6)2
0μQに溶解する。この溶液にジメチルホルムアミド中
スルホスクシンイミジル6−(ビオチンアミド)ヘキサ
ノエート0.1M溶液100μQを加える。反応混合液
を室温で16時間放置した後、セファデックスG−50
カラム(10mlll、溶離剤100 m M T E
A B )で溶離する。粗生成物1.960D2s、
を回収し、ハイブリッド形成試験は選択性及び感受性の
両方の観点から試料1 (固体相ビオチニル化の粗生成
物)と同様の結果を得た。
a)ウテリン頚部生検から細胞の単離
腫瘍生検を最初に約3mm3片に小力で切り刻む。次に
これらの小片をPBS食塩水緩衡液(lX15mM N
aCQ、2mM KH2PO4)に懸濁した後PBS中
0.25%トリプシンで消化させる。次いで分離した細
胞を計数する。
これらの小片をPBS食塩水緩衡液(lX15mM N
aCQ、2mM KH2PO4)に懸濁した後PBS中
0.25%トリプシンで消化させる。次いで分離した細
胞を計数する。
b)乳頭腫ウイ/L7ス(RPV)DNAの試験管内酵
素増幅 異なった腫瘍のDNAをサイキ(参考文献1)によって
記載されたのと同じ方法に準じて酵素増幅反応に使用し
た。各々がRPV種である3対の特異プライマーをこの
実験に使用した(参考文献2)。
素増幅 異なった腫瘍のDNAをサイキ(参考文献1)によって
記載されたのと同じ方法に準じて酵素増幅反応に使用し
た。各々がRPV種である3対の特異プライマーをこの
実験に使用した(参考文献2)。
HPV16に特異的なプライマー
HPVゲノム
中の位置
GCA GAA CCG GACAGA GCCCA
694−713GTG TGCCCA TTA
ACA GGT CTT CC820−798これらは
127−bp断片を特定する。
694−713GTG TGCCCA TTA
ACA GGT CTT CC820−798これらは
127−bp断片を特定する。
HPV18に特異的なプライマー
GCCCGACGAGCCGAACCACA
740−759GGAATGCTCGAAGGτC
GTCTG 848−428これらは10
9−bp断片を特定する。
740−759GGAATGCTCGAAGGτC
GTCTG 848−428これらは10
9−bp断片を特定する。
HPV33に特異的なプライマー
GGCTTGGACCGGCCAGATGG
681−700GTGCACAGGTAGGGCA
CACAA 858−839これらのプラ
イマーは178−bp断片を特定する。
681−700GTGCACAGGTAGGGCA
CACAA 858−839これらのプラ
イマーは178−bp断片を特定する。
増幅反応は6000個の腫瘍細胞16.6m M (N
H4)2S O4,67mM トリス−HCQpH8
,8,6,7mM MgCQ、、10mMBME、
200um dATP、 dCTP。
H4)2S O4,67mM トリス−HCQpH8
,8,6,7mM MgCQ、、10mMBME、
200um dATP、 dCTP。
dGTP、dTTPゼラチン200 μg/lnQ及び
プライマー0.25%DM80.1単位の熱安定性ポリ
メラーゼ(Taqポリメラーゼ、ニューイングランドバ
イオラプス)の各々30ピコモルを含む混合液容量50
μQで行なわれる。鉱油を1滴加え混合液を92℃で1
0分間温温置る。次に 92℃で1分間、66°Cで3
分間連続して温置し、このサイクルを30回繰り返した
。
プライマー0.25%DM80.1単位の熱安定性ポリ
メラーゼ(Taqポリメラーゼ、ニューイングランドバ
イオラプス)の各々30ピコモルを含む混合液容量50
μQで行なわれる。鉱油を1滴加え混合液を92℃で1
0分間温温置る。次に 92℃で1分間、66°Cで3
分間連続して温置し、このサイクルを30回繰り返した
。
一方でHPV6b、11,16.18及び33のpBR
322にクローンしたDNAを0.5N NaOH中4
5℃で15分間変性した。各クローンを担体DNA鮭精
子DNA0.1μgの存在下ナイロン膜で勺濾過した。
322にクローンしたDNAを0.5N NaOH中4
5℃で15分間変性した。各クローンを担体DNA鮭精
子DNA0.1μgの存在下ナイロン膜で勺濾過した。
フィルターを0.5M NaOH,1,5M NaCn
で含浸したパッドに10分間0.5M)−リスHCQ
pH7,5,1,5M NaCQで含浸したパッドに1
0分間置き 2xSSC(lxSSC=0.15M
NaCQ、15mMクエン酸トリナトリウムpH7,5
)で 5分間すすぐ。次にフィルターを風乾した後、D
NAをUV照射(1分1IJll 312nm)で固定
する。
で含浸したパッドに10分間0.5M)−リスHCQ
pH7,5,1,5M NaCQで含浸したパッドに1
0分間置き 2xSSC(lxSSC=0.15M
NaCQ、15mMクエン酸トリナトリウムpH7,5
)で 5分間すすぐ。次にフィルターを風乾した後、D
NAをUV照射(1分1IJll 312nm)で固定
する。
他方各酵素増幅の生成物の115を4%ヌシーブアガロ
ースゲルによる電気泳動で分析する。次いでゲルを0.
5M NaOH,1,5MNaCQ溶液中で30分間温
温置DNAの変性)した後、トリス−HCQ pH7
,5゜1.5MNacQ中で 30分間温温置て中和す
る。DNAをナイロン膜にサウザン手法(参考文献3)
により移入し、UV照射で固定する。
ースゲルによる電気泳動で分析する。次いでゲルを0.
5M NaOH,1,5MNaCQ溶液中で30分間温
温置DNAの変性)した後、トリス−HCQ pH7
,5゜1.5MNacQ中で 30分間温温置て中和す
る。DNAをナイロン膜にサウザン手法(参考文献3)
により移入し、UV照射で固定する。
d)フィルターのハイブリッド形成
フィルターを次の混合液、5 × 5SPE(1xS
SPE=0.18M NaCQ、10mMNaH2P
O,、1mM EDTA pH8)、5×デンハー
ト(LXデンハート=0.02%Fico11.0.0
2%BSA、0.02%ポリビニルピロリドン)及び4
5℃で少なくとも2時間変性した鮭精子DNA 0.1
mg/mQ中で前ハイブリッド形成させる。
SPE=0.18M NaCQ、10mMNaH2P
O,、1mM EDTA pH8)、5×デンハー
ト(LXデンハート=0.02%Fico11.0.0
2%BSA、0.02%ポリビニルピロリドン)及び4
5℃で少なくとも2時間変性した鮭精子DNA 0.1
mg/mQ中で前ハイブリッド形成させる。
前ハイブリッド形成混合液で希釈した試料1.2又は3
(lμg/mQ)を加えハイブリッド形成を45℃で1
6時間行なう6次いで フィルターをaxssc、o、
i%SDSで15分間2回室温’t’ 6XSSC。
(lμg/mQ)を加えハイブリッド形成を45℃で1
6時間行なう6次いで フィルターをaxssc、o、
i%SDSで15分間2回室温’t’ 6XSSC。
0.1%SDSで10分間45℃で洗浄する。
e)ビオチニル化ハイブリッドの検出
フィルターを42℃の遮断溶液(0,1Mトリス−HC
Q pH7,5,0,1M NaCQ。
Q pH7,5,0,1M NaCQ。
2mM MgCQ、、0.05% トリトン×−100
=緩衝液1+3% BSA=緩衝液2)中で20分間温
温置る。次いでフィルターを乾燥した後、緩衝液2で再
び水和し、その後ストレプトアビジン(2μg / m
Q緩衝液1)の存在下10分間温温置る。フィルター
を緩衝液1で3回すすいだ後、アルカリ性ホスファター
ゼに結合したビオチン(1μg / m Q緩衝液1)
の存在下 10分間温温置る。フィルターを緩衝液1で
2回次に緩衝液3(0,1Mトリス−HCQ pH9
,5+ O,1MN a CQ 、 50 m M M
g CQ 2)で2回すすぐ。
=緩衝液1+3% BSA=緩衝液2)中で20分間温
温置る。次いでフィルターを乾燥した後、緩衝液2で再
び水和し、その後ストレプトアビジン(2μg / m
Q緩衝液1)の存在下10分間温温置る。フィルター
を緩衝液1で3回すすいだ後、アルカリ性ホスファター
ゼに結合したビオチン(1μg / m Q緩衝液1)
の存在下 10分間温温置る。フィルターを緩衝液1で
2回次に緩衝液3(0,1Mトリス−HCQ pH9
,5+ O,1MN a CQ 、 50 m M M
g CQ 2)で2回すすぐ。
次にフィルターをアルカリ性ホスファターゼに対する基
質5−ブロモ−4−クロロ−3−インドイルホスフェー
ト(BCIP)及びニトロテトラゾリウムブルー(N
B T)の存在下緩衝液3に温置する。20mMトリス
−HCQ pH7,5,5mM EDTA溶液中で洗
浄することにより染色反応を停止する。
質5−ブロモ−4−クロロ−3−インドイルホスフェー
ト(BCIP)及びニトロテトラゾリウムブルー(N
B T)の存在下緩衝液3に温置する。20mMトリス
−HCQ pH7,5,5mM EDTA溶液中で洗
浄することにより染色反応を停止する。
f)結果
我々はHPV6b、HPVII、HPV16゜HVP1
8及びHPV33クローンDNA(7)漸減量(to−
” 〜10−”モルloo、10.1及び0.1フ工ン
トモル)について試料1の検出の感受性を最初に試験し
た。
8及びHPV33クローンDNA(7)漸減量(to−
” 〜10−”モルloo、10.1及び0.1フ工ン
トモル)について試料1の検出の感受性を最初に試験し
た。
我々は試料1がHPV16に排他的に特異的であり、検
出閾値が1フ工ントモル(10−15)の範囲にあるこ
とに注目することができた。
出閾値が1フ工ントモル(10−15)の範囲にあるこ
とに注目することができた。
次に我々は酵素で増幅した腫瘍DNAについてこの試料
を試験した。目に見えて30分後に我々RPV16に特
異的なバンドを簡単に検出することができた。
を試験した。目に見えて30分後に我々RPV16に特
異的なバンドを簡単に検出することができた。
次いで我々はクローンDNAについて試料2及び3を試
験した。試料2は係数が少なくとも10(10−”モル
)低下した検出閾値を有し、HPV16に対する特異性
は維持する。
験した。試料2は係数が少なくとも10(10−”モル
)低下した検出閾値を有し、HPV16に対する特異性
は維持する。
試料3とのハイブリッド形成はビオチニル化されないた
め、予期した通り目に見えるシグナルは生じない。
め、予期した通り目に見えるシグナルは生じない。
参考文献
1、 サイキ、R,に、等 (1988年)。
サイエンス第239巻、437〜4912 、 5o
ndas d ’ acides nucl&1q
ues d e 5virus nuc16iq u
as d e s virus d epap
illome humain (ヒト乳頭腫ウィルスの
核酸に対する核酸プローベ)ヘルゾグ等、871091
7゜ 3、 サウザン、E、M、(1977年)。
ndas d ’ acides nucl&1q
ues d e 5virus nuc16iq u
as d e s virus d epap
illome humain (ヒト乳頭腫ウィルスの
核酸に対する核酸プローベ)ヘルゾグ等、871091
7゜ 3、 サウザン、E、M、(1977年)。
J、MoQ、BioQ、第98巻、503頁
図面は、HP V 16 ニ対してHPV16DNAの
ポリビオチニル化DNAプローブとのハイブリッド形成
を示す写真である。 手続7市正書(方式) %式%[ 1、事件の表示 平成1年特許願第41931号2、発
明の名称 3、補正をする者 氏 名 (6444)弁理士 岡 部 正
夫 ;′i、、’、 °。 5、補正命令の日付
ポリビオチニル化DNAプローブとのハイブリッド形成
を示す写真である。 手続7市正書(方式) %式%[ 1、事件の表示 平成1年特許願第41931号2、発
明の名称 3、補正をする者 氏 名 (6444)弁理士 岡 部 正
夫 ;′i、、’、 °。 5、補正命令の日付
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、核酸配列が式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ I (式中 J=H又はOH nは1〜100,000のヌクレオチドの数である。 Bはプリン又はピリミジン核酸塩基であり適宜ヌクレオ
チドにより異なる。) に従い5’末端に於て二価の二官能性化学“アーム”L
により、Mが非同位元素的方法で直接又は間接的に検出
できる合成又は天然分子である“標識成分”Mに連結し
ていることを特徴とする核酸配列を含む核酸プローブ。 2、Lが核酸配列の5’−ヒドロキシル基とカルバメー
ト鎖を作製することができる化学残基である請求項1記
載のプローブ。 3、Lが式III ▲数式、化学式、表等があります▼III (式中Alkは2〜20個の炭素原子を有する直鎖又は
分枝鎖アルキル鎖である。) で表わされる残基である請求項2記載のプローブ。 4、Lが式III(式中Alkは2〜12個の炭素原子を
有する直鎖である)の残基である請求項3記載のプロー
ブ。 5、Alkが−(CH_2)_6−基である請求項4記
載のプローブ。 6、Mが 直接的に検出できる分子、例えばミクロパーオキシダー
ゼ及びアルカリ性ホスファターゼのような色素産生基質
による目で見るのに適した酵素、 フルオレセインのようないくつかの直接に検出できる分
子が結合している合成又は天然分子であり間接的に検出
できる分子、例えば炭化水素鎖を有する抗体、ビオチン
又はその誘導体の1つ、 ビオチンのようないくつかの間接的に検出できる分子が
結合している合成又は天然分子から選択される前述の請
求項の1つに記載のプローブ。 7、ポリビオチニルポリエチレンイミン及びポリフルオ
レセイニルポリエチレンイミンのような いくつかの直接又は間接的に検出できる分子が結合して
いる合成重合体から選択される請求項6記載の特に“標
識成分”Mとして有用な化合物。 8、a)好ましくはヌクレオチド間−アッセンブリング
合成更に好ましくは固体サポートによるあらゆる既知の
マニュアル又は自動方法によって核酸配列を合成し、 b)該配列が全く同一の好ましくは固体サポートによる
合成によって遊離5’(OH)末端に於てヌクレオチド
又はデオキシヌクレオチドシントンの3’(OH)末端
に延長され、後者は3’位に於て使用される合成の種類
に適したホスホリル基によって保護され5’位に於て保
護基R’によって遊離末端で保護された化学“アーム”
Lを有し、 c)保護基R’は活性化の後“標識成分”M分子とのカ
ップリングを確立することを特徴とする前述の請求項の
1つに記載のプローブの製造方法。 9、合成が固体サポート上で行なわれ、 段階c)のカップリングが段階a)とb)の生成物であ
る基質がまだ固体サポートに結合している時にあるいは
また該基質と固体サポートの切断後に行なわれる請求項
8記載の方法。 10、Mが直接又は間接的に検出できる1個以上の基を
結合している巨大分子である場合該基の巨大分子への結
合は、後者が基質にカップリングする前に又は後に行な
われる請求項8及び9の1つに記載の方法。 11、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼IV (式中、 J、B、L及びR_1は上記で示した意味を有し、Bは
任意に保護され、R_2はH又は一定タイプのヌクレオ
チド間アッセンブリング合成に対して別のヌクレオチド
の5’末端で式IVの化合物を導入するのに適した任意に
保護されたあらゆるホスホリル基である。)に相当する
特に請求項8〜10の1つに記載の方法に有用な中間体
化合物。 12、R_2が式V ▲数式、化学式、表等があります▼V で表わされるシアノエチルジイソプロピルホスホルアミ
ダイト基である特に固体サポートによるホスホルアミダ
イト合成の場合の請求項8記載の方法に有用な請求項1
1記載の化合物。 13、Lが式▲数式、化学式、表等があります▼(L’
はジアミン 残基である)でありL’の末端アミン基に対する保護基
R_1は式VI ▲数式、化学式、表等があります▼VI で表わされる酸条件下で不安定なジフェニルイソプロピ
ルオキシカルボニル基である請求項11及び12の1つ
に記載の化合物。 14、式VII ▲数式、化学式、表等があります▼VII (式中B及びJは上記で示した意味を有する。)に相当
する請求項13記載の化合物。 15、以下の段階 1)式VIII ▲数式、化学式、表等があります▼VIII で表わされるヌクレオシドの3’位に於けるヒドロキシ
ル基の選択保護、 2)5’位に於けるヒドロキシル基の選択活性化、 3)式R_1−L(R_1及びLは上記で示した意味を
有する)で表わされる1個に保護された化学“アーム”
を生成するための5’位に於けるカップリング反応、 4)3’位に於けるヒドロキシル基の脱保護及び任意に
より、 5)一定タイプのヌクレオチド間アッセンブリング合成
によって別のヌクレオチドの5’末端にカップリングす
るヌクレオチドを固体相カップリングさせる従って3’
位に於て変性される試薬を用いたホスホリル化、 を包含している請求項11〜14の1つに記載の生成物
の製造方法。 16、アームLが式▲数式、化学式、表等があります▼
(L’はジアミン残基である)で表わされることができ
る場合、5’−OHの選択活性化はカルボニルジイミダ
ゾール(CDI)基を用いて行なわれるのが好ましく段
階3)のカップリング反応は式R_1−L’(R_1は
好ましくはジフェニルイソプロピルオキシカルボニル基
である)で表わされる末端アミンで1個に保護されたジ
アミン残基を用いて行なわれる請求項15記載の方法。 17、3’位に於けるヒドロキシル基の選択保護1)が
ジメチル−tert−ブチルシリル基を用いて行なわれ
るのが好ましい請求項15及び16の1つに記載の方法
。 18、段階4)の脱保護がフッ化テトラブチルアンモニ
ウムを用いて行なわれる請求項17記載の方法。 19、段階5)に於てホスホルアミダイト合成の場合の
任意のホスホリル化がジイソプロピルアミノシアノエト
キシクロロホスフィンを用いて行なわれる請求項17及
び18の1つに記載の方法。 20、段階1)が以下の方法 1a)酸pHで不安定な基を用いる式VIIIのヌクレオシ
ドの5’−OHの選択保護、 この保護はジメトキシトリチル(DMT)を用いて行な
われるのが好ましい、 1b)緩和な中性条件下で不安定な基を用いる式VIIIの
化合物の3’−OHの保護、 この保護はジメチル−tert−ブチルシリル基を用い
て行なわれるのが好ましい、 1c)5’−OHを遊離するDMTの選択脱保護 で分けられる請求項15〜19の1つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8802228A FR2627590A1 (fr) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | Sonde d'acides nucleiques comportant un nucleotide terminal modifie chimiquement en 5(prime) (oh) en vue de son marquage non radioactif et procedes de preparation |
FR8802228 | 1988-02-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01317400A true JPH01317400A (ja) | 1989-12-22 |
Family
ID=9363573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1041931A Pending JPH01317400A (ja) | 1988-02-24 | 1989-02-23 | 非放射活性標識の目的で5’(oh)位置で化学的に修飾された末端ヌクレオチドを含む核酸プローブ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5218102A (ja) |
EP (1) | EP0334694A1 (ja) |
JP (1) | JPH01317400A (ja) |
FR (1) | FR2627590A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08220092A (ja) * | 1994-11-23 | 1996-08-30 | F Hoffmann La Roche Ag | オリゴヌクレオチドの長さの変化の検出方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5210015A (en) | 1990-08-06 | 1993-05-11 | Hoffman-La Roche Inc. | Homogeneous assay system using the nuclease activity of a nucleic acid polymerase |
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