JPH01502187A - α―オリゴヌクレオチド - Google Patents

α―オリゴヌクレオチド

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アンバシュ、ジャン・ルイ
ヌグイヤン、サン・スオン
パオレッチ、クロード
レイネール、ベルナール
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サントル・ナシオナル・ド・ラ・ルシェルシュ・シアンティフィック・(セ・エヌ・エール・エス)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 α−オリゴヌクレオチド 本発明は、新規な化学物質に関し、また同時に一定のDNAまたはRNA配列の 検出を可能とするプローブを通してのこれらの物質の利用法に関する。
本発明における化学物質は、天然のβ−型とは反対に非天然型のα−アノマー型 を有するヌクレオチド配列を含有するオリゴヌクレオチドまたはオリゴデオキシ ヌクレオチドから成る。
α−およびβ−オレゴヌクレオシドはそれぞれ次式にて表わされる。ヌクレオチ ドを得るには51位置にり薬理学的目的で、天然のβ−オリゴヌクレオチドをブ ローベとして使用することは公知であり、〜Aずれの応用においても相補的オリ ゴヌクレオチド配列との対合を包含したものである。しかしながら天然のβ−オ リゴヌクレオチドの使用は数種の困難性に遭遇するO第一の困難性は、これらの 配列を十分に安定状態でこれらの相補的物標配列と雑種形成させるために(よ十 分に長い配列を準備する必要があった。
該鎖長を低減するには、アクリジンのような挿入剤を保育している鎖を付加させ る必要のあることを、C,ヘレン(C,11erene)らが最初に提案してい る。これらの分子は、生成する雑種中の共有結合ヘッドの挿入により生ずる過剰 エネルギーの理由で、より強力にこれらの相補的配列と結合する。
第二の困難性は、多くのオリゴヌクレオチド配列1嘘ある種の酵素に対して代謝 脆弱性を示すことである。この点について、全ての生存生物は多くのヌクレアー ゼを含有していることが知られている。
後述のように本発明の化合物は、上記の欠点を改善でさせつるようなα−オリゴ ヌクレオチド配列を含んで〜)る。
本発明の化合物は天然β−オリゴヌクレオチドの相補的配列と平行に対合すると いう有利な性質を提供するものであるが、これに対して二つの相補的α−配列ま たit二つの相補的β−配列はアンチパラレルに対合する。この平行対合のほう が遥かに安定である。
その上、これらのα−オリゴヌクレオチドは酵素、特にヌクレアーゼに対して高 度の抵抗性を発揮する。
したがって、既にβ−オリゴマーに対して知られているような生物学的および薬 理学的目的をもつ用途の多様化が効能の著しい向上を伴って期待されつる。
さらに詳しくは、本発明の課題はオリゴヌクレオチドまたはオリゴデオキシヌク レオチドから成る化学物質であり、これらの化合物は非天然α−アノマー型を有 するヌクレオチドまたはデオキシヌクレオチド配列を含んでいて、該配列ではエ フェクター剤、特に挿入剤に対応するラジカルまたは化学的もしくは光学的に活 性化可能なラジカルであって直接間接にヌクレオチド鎖と反応しうるような基を 有するラジカルまたはその存在が容易かつ鋭敏な検出を可能ならしめるようなラ ジカルと任意に結合せしめろる。
特に、本発明の課題は新規なα−オリゴヌクレオチド誘導体、これらの合成法お よび用途にあり、特にプローブとして特定の核酸配列の検出を可能ならしめる用 途、DNAまたはRNA配列に対して特異的な合成ヌクレアーとしての用途、ま たは遺伝子の表現を選択的にブロッキングするための薬剤としての用途にある。
後者の場合は内因性(例えばしゅよう遺伝子)または外因性(例えばウィルスま たは寄生虫またはバクテリヤのDNAもしくはRNA)の何れかである。
フランス特許出願83101,223(第2,540,122号)および同84 /11.795(第2,511i8,254号)では、天然または変更ヌクレオ チドすなわちβ−ヌクレオチドの配列を含むオリゴヌクレオチドもしくはオリゴ デオキシヌクレオチドから成る化学物質を開示しており、該配列に対して少なく とも一つの挿入基が共有結合で結ばれており、該化合物は遺伝子表現を選択的に ブロッキングする特性があり、その結果これらは抗ウィルス剤、抗生物質、駆虫 剤、抗腫瘍物質のような治療用に特に有用であると報告している。
PCT 83101,451号公報には、蛋白に対する伝令RNA(mRNA) の翻訳をブロッキングする方法を開示しており、該方法はmRNAに相補的配列 を有するオリゴヌクレオチドでmRNAを雑種形成させるもので、このオリゴヌ クレオチドはリン酸トリエステル型に安定化されるとしている。 ・ 本発明では、α−ヌクレオチド誘導体はDNAと形成した錯体よりも遥かに安定 な相補RNA配列との雑種形成錯体を形成することを見いだしたもので、この点 が本発明の一つの課題をなす。またRNA5の観点からはこのα−ヌクレオチド 誘導体は天然のβ−ヌクレオチド誘導体よりもさらに安定な雑種形成錯体を形成 するこを見いだしたものである。
本発明の化合物の中でも、特に次式 にて表わされるα−オリゴマー化合物が挙げられる。
式中、ラジカルBは同種または異種であってそれぞれ任意に変更した核酸塩基を 示し、これらは活性化可能であるか、および/または挿入基を含んでおり、かつ 非天然α−7ノマー型に従がってグリコシド環に連結しており; ラジカル又は同種または異種であってそれぞれオキソ(slc)アニオン0−、 チオ(slc)アニオンS−、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、 アミノアルキル基、アミノアルコキシ基、チオアルキル基、窒素含有複素環もし くは基−Y−Zで置換されたアルキルもしくはアルコキシ基を示し: RおよびR”は、同種または異種であってそれぞれ水素原子または基−Y−Zも しくはY’−2’を示し;YおよびY’は同種または異種であって直鎖または分 枝型のフルキレンラジカル−aLk−または〔式中、U=0、SまたはN〕 から選択されたラジカルをい示し; EはY−ZまたはY’−Z’以外はXと同義であり;jは水素原子またはヒドロ キシ基を示し;ZおよびZ”は同種または異種であってそれぞれエフェクター剤 に対応するラジカル特に挿入剤に対応するラジカルもしくは直接間接にヌクレオ ド鎖と反応する基を有するラジカルであるか、またはその存在が容易かつ鋭敏な 検出を可能ならしめるようなラジカルを示す。
式(I)では、次のようなヌクレオシドの略式表示をこのものは次の構造式 〔式中には、(3′)および(5”)端が示されている〕に該当する。
式(1)は、同種または異種のヌクレオチド配置を示し、nは単に分子中に含ま れるヌクレオチド数を示し;nは好ましくは1〜50、さらに好ましくは!〜2 5の数を表わすと記載するのが適当である。
本発明の新規誘導体は、D−ヌクレオチドのα−アノマー配置を含むオリゴヌク レオチド類似体またはオリゴデオキシヌクレオチド類似体から成り、該配置では 挿入ラジカルおよび/または化学ラジカルであってヌクレオチド鎖(”反応性化 学ラジカル”)および/またはその物の存在が容易に検出を可能とさせるような 標識と直接間接に反応するような基を育する該化学ラジカルと共有結合により任 意に結合できる。
さらに詳しくは、本発明の新規なα−オリゴヌクレ芽チド誘導体は一般式(I) に該当し、 式中りが硫黄原子または−NH−基を示すときは、基RおよびR″は同種または 異種であってそれぞれ水素原子または基−Y−ZもしくはY’−Z”を示し、こ こでYおよびYlは同種または異種であってそれぞれ直鎖もしくは分枝のアルキ レンラジカル(−aLk−) *たはラジカル を示し、式中、Eは又と同義であるか、またはラジカル−aLk −0−aLK −またはラジカル−aLk −C0NH−aLk−またはラジカル を示し、また 2およびZ”は同種または異種であってそれぞれ挿入剤に対応するラジカルまた はヌクレオチド鎖またはそれの存在が容易かつ鋭敏な検出を可能ならしめるよう なラジカルと直接間接に反応しうるような基を含有するラジカルを示し、 Lが酸素原子を示す場合には、ラジカルRおよびR1は同種または異種であって それぞれ水素原子または基−Y−Z−またはy’−zゝを示し、ここでY%Y’ %Zおよびz′は前記したと同じであり、ここで少なくとも一つのラジカルRお よびR1は挿入ラジカルまたは反応性化学ラジカルを含むものとし、 Lが酸素原子を示す場合には、基RおよびR’がそれぞれは水素原子を示し、か つBは活性化しうるか、および/または挿入基を含む変更核酸塩基を示す。
挿入剤は核酸分野では公知のもので、これらはDNAまたはRNA構造中に”挿 入”が可能な化合物であり、すなわち核酸の塩基面間に挿入されうる化合物であ る。
挿入剤は、アクリジンおよびその誘導体、フロクマリンおよびその誘導体、ダウ ノマイシンおよび他のアンスラサイクリン誘導体、1.10−7エナンスロリン 、フェナンスリジンおよびその誘導体、プロフラビン、ポルフィリン、ジビリド [1,2−a:3’、2’−dコイミダゾール誘導体、エリブチシンまたはエリ ブチジニウムおよびこれらの誘導体およびジアザピレンおよびその誘導体のよう な平坦な構造的配置をなすポリ環状化合物から選択される。
反応性化学ラジカルは直接間接的にヌクレオチド鎖と反応して共有結合を形成す るかまたはそれを化学的に変更するかまたはそれを分割できるようなラジカルで ありうる。好ましくはこれらの反応性化学ラジカルは、例えば化学的に、生化学 的に、または光化学的に活性化しうるちのである。
この活性化可能な反応性ラジカルは、エチレンジアミンテトラ酢酸、エチレント リアミンペンタ酢酸、ポルフィリン、1.10−フェナンスロリン、4−アジド アセトフエノン、エチレンイミン、β−クロロエチルアミン、プソラレンおよび その誘導体、近紫外線もしくは可視光線を吸収したり化学的に核酸成分と反応可 能な芳香族から選択される さらに詳しくは、この活性化可能なラジカルは、金属イオン、酸素および還元剤 (エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ボルフリン 、フェナンスロリン)の存在下で、近隣に位置する核酸配列の分割(cleav age)を誘発するものである。
可視または近視外線を照射するとこれらの放射線を吸収して該誘導体は活性化し 、核酸の橋掛けまたは光誘発反応(核酸塩基の分割もしくは変更)を引き起こさ せることができ、活性化可能な基を宵するα−オリゴヌクレオチドは該核酸に結 合している。
ZおよびZ′を更に具体的に記載すれば:次式 にて表わされるエチレンジアミンテトラ酢酸から誘導されるラジカル; ジエチレントリアミンペンタ酢酸から誘導されるうにて表わされるメチルパイロ ポルフィリンから誘導されるラジカル: 次式 にて表わされるフェナンスロリンから誘導されるラジカル: 次式 にて表わされるアクリジンから誘導されるラジカル:次式 〔式中、Rはアミノ(Hll)またはアジド(N3)を示す〕にて表わされるプ ロフラビンから誘導されるラジカル;次式 にて表わされるビオチンから誘導されるラジカル;次式 にて表わされる4−アジドアセトフェノンから誘導されるラジカル: から選択される。
ラジカルBは天然核酸塩基(チミン、アデニン、チトシン、グアニン、ウラシル )から選択するのが好ましいが、変更核酸塩基の使用も可能である。例えば、2 −アミノアデニンお上びN6窒素原子上にアミノアルキレンラジカルもしくはア ジドフェニルアルキレンラジカルが置換したその誘導体、06酸素原子上に例え ばト(ω−フルキレン)アクリジン基、84(ω−アミノアルキル)アミノコア デニンが置換したグアニンおよびそのω−アミン基上にアクリジン基が置換した その誘導体、または5−ブロモウラシル、8−アジドアデニン、7−ジアザアデ ニンおよび7−ジアザグアニンのようなハロゲン化もしくはアジド誘導体等を挙 げることができる。
また挿入基、または化学的もしくは光化学的に活性化しうる基を含む核酸塩基の 誘導体の使用もできる。
CまたはTを4−位置でアジリジンで官能化するとGとAのそれぞれの上の二つ の相補ストランド間にQl12−clIQの共有結合ブリフジが形成される。
具体的にはラジカルBは4−アジドチミンまたは4−アジドチミンから選択され る。
好ましくは、ラジカルXはオキソ(5ic)アニオンを示す。しかしながら、ラ ジカルXは炭素数1〜7 (メチル、エチル、プロピル)のアルキルラジカル、 アルキル部位が炭素数1〜7 (メトキシ、エトキシ、2.2−ジメチルプロピ ルオキシ)を含むアルコキシ基、一般式RIR,N−aLk−A (式中、Aは ボンドまたは酸素原子を示し、−aLk−は炭素数1〜10のフルキレンラジカ ルを示し、RsとR2は同種または異種であって水素原子もしくは炭素数!〜7 のアルキル基を示すかまたはこれらが結合している窒素原子と飽和5−または6 −員環窒素含宵複素環を形成している)にて示されるアミノアルキルもしくはア ミノアルコキシルラジカルを表わすこともできる。但し、基R1R2N−は四級 化されていてもよく、アルキル部位が炭素数1〜7のアルキルチオ基であっても よい。
式(I)において、ラジカル−aLk−は炭素数1−10の直鎖もしくは分枝の アルキレンラジカルであることが好ましい。
α−オリゴマーの3′または4′末端アルコ−基を用いて、エフェクターZを各 種の性質を有する官能基Z1”と(CH2)−鎖を経由してオリゴマーのグリコ シド部位に導入することができる。
次式 から、21′にて示される基の種類に応じて、例えば次式 にて示されるリン酸塩またはメチルリン酸塩、次式 にて示されるエーテル、 次式 %式% にて示されるエステル、または 次式 %式% にて示されるカルバメートが得られる。
本発明はまた、塩基または酸との塩の形態をなす上記化合物にも関し、さらにラ セミ体をなす化合物、または形態における式(I)の化合物にも関する。
本発明は好ましくはDシリーズにおける式(1)の上記化合物に関する。
一般式(I)の中でも特に宵利な化合物としては、a −C(Tp)−丁](Y x)Zt ; Z2(Ya)a −[(Tp)、Tコ ; Zt(Ya)C1− [(Tp)、T](Yt)Zt ; Zt(Ya)α−d(CpCp丁pTpA pTpAp丁p丁)〔式中、ムはα−D−デオキシアデノシンラジカル、Cはα −D−デオキシシチジンラジカル、Tはα−D−チミジンラジカル、nは1およ び25間の整数、YXおよびYaは炭素数!〜10のアルキレンラジカル、zl およびz2それぞれはアクリジン誘導体またはプロフラビン誘導体または!。
1O−7zナンスロリン誘導体または4−アジドアセトフ工ノン誘導体またはE DT人誘人体導体はビオチン誘導体を示す〕が挙げられる。
一般式(I)にて表わされる新規な化合物は、公知の方法、特にフランス特許第 2,540,122号および同1!2,568.254号公報に開示の方法によ り化学的に合成できる。
一般式(I)の化合物はβ−アノマーに対して古くから使用されるホスホジエス テル、ホスホトリエステル、ホスホルアミダイトまたはハイドロゲノホスホネー ト合成法により化学的に合成できる。ホスホトリエステル法では、グアニンのα −ヌクレオチド誘導体が追加的基、好ましくはN、N−ジフェニルカルバモイル 基によりo6位置で任意に保護される。
これらの方法では、使用されない各種の基を保護しながら先ずヌクレオチド鎖が 合成され1、この保護基を最終的にはずして所望の生成物を取得する。この方法 によりすべての普通の塩基から成るα−オリゴヌクレオチドを得ることがはじめ て可能に゛なった。該方法によれば所望の長さのα−オリゴヌクレオチドが得ら れる。
式(I)の化合物はまた、半合成法、特に化学(sic)工学的に合成したDN A断片またはRNA断片を使用し、次いでこれにエフェクター剤を結合させるこ とによっても合成できる。
したがって本発明によれば、該誘導体は完全に保護されながら合成でき、次いで 該保護基をはずす。一般式(I)の製品はまた、先ず例えばα−オリゴヌクレオ チド鎖の3′もしくは51端または3′および5′の両端にトイリン酸基を含む 未保護誘導体を作り、次いでこのチオリンM[−ハロゲンアルキル基またはスル ホン酸アルキルエステル基を宵する誘導体Zおよび/またはZlと縮合させるこ とによっても合成できる。
α−オリゴヌクレオチド鎖を有する本発明の化合物の利点は、エフェクター剤特 に挿入剤とは無関係にこれらの用途を予測できることで、その理由はこれらの新 規オリゴヌクレオチド物質は相補的核酸配列の認識に対して極めて強い安定性を 発揮するからである;挿入剤の機能は雑種形成錯体の安定性を増加させることに あるので、そのものの存在はもはや必須ではなくなるからである。
相補的核酸配列に対するこれらの大きな特異的な親和性のために、本発明の化合 物は相補的配列に対する親和性がより小さい従来のオリゴヌクレオチドよりも優 れている。
したがって本発明の化合物は、雑種形成プローブとして・また特定DNAまたは RNA配列に対する精製成分としてさらに効果的に使用ができる。
これらの化合物はまた、DNAまたはRNAのレベルに於いて突然変移をより効 果的に検知するのに利用できる。
また本発明の課題はこれらの化合物を細胞遺伝子または予め選択した病原剤(ウ ィルス、バクテリヤ、寄生虫)の特異的ブロッキング用に応用することである。
相補的核酸配列に対して強力に結合する特性の結果、またその位置において核酸 鎖の分割を誘発する結果として、本発明の化合物は配列−特異的人造ネタレアー ゼとして使用できる。
そこで本発明の化合物は医薬としても使用できる。
本発明の製品は、挿入剤または反応性化学基、または挿入剤および反応性化学基 に対し共有結合で結ばれるα−オリゴヌクレオチド鎖から構成させることができ る。
相補的核酸配列の認識に対して提供された新製品である該α−オリゴヌクレオチ ドでは、挿入剤が雑種形成錯体の安定性を著しく高め、かつ活性化することによ ってこの反応性化学基が相補的核酸鎖の橋掛は反応または化学的変更・修飾反応 または分割を引き起こすようになる。
そこでこれらの新製品は橋掛は反応を誘発し、また予め選択した位置で極めて効 果的に核酸鎖の分割もしくは変更・修飾の誘発を可能にする。
本発明による一般式(I)にて表わされる新規製品、およびLが酸素を、Rおよ びR゛がそれぞれ水素原子を、またBが天然核酸塩基を示す場合の一般式(I) にて表わされる該製品は、DNAと形成される錯体よりも更に安定な相補的RN A配列との雑種形成錯体を形成する。
この安定性は温度上昇過程で該錯体の半一遷移温度(Tl/2)の測定から知る ことができる。T I/2値は、ナトリウムカコデイレート(1G−” M)お よび塩化ナトリウム(0,I M)を含むpH7の緩衝液中のα−オリゴヌクレ オチド濃度104Mで測定した。結果を第1表に示した。雑種形成錯体(第1表 )の該差異は、ゲノムDNAのレベルにおいて逆効果の大きな危険性なしに伝令 RNA5およびウィルス性RNA5の優先的阻害を可能にする。
そのうえRNA5に関しては、本発明の製品は一般的に天然のβ−ヌクレオシド 誘導体から得られるものよりもさらに安定な錯体を形成する。
相補核酸配列と本発明のα−オリゴヌクレオチドにより形成された雑種では二つ のストランドは一般に同一方向付けを宵している。例えば、このα−D−オリゴ ヌクレオチドムcr(CH,)6−a−d’°CpCpCPTpTpApTpA pTpTコ3°は配列β−d5°[ムpCpGpGpApApTpムpTpAp Gpc ] 3°と安定な錯体を形成し、後者の半一解離温度(T I/2)は p[17のlO衝液中10μMtjA度において35℃である。同一条件下で、 (T I/2)はムcr(C1l12)r5−α−d” [TCTAAACTC コ3°が[β−d” [AGATTTAGAコ3と形成した錯体での半一解離温 度は27℃である。
アンチパラレル配列[β−d6° [GAGTTTAGAI3°をなすβ−D− オリゴヌクレオチドでは0℃以上では錯体は検出されていない。
ピリミジンヌクレオシド配置を含むα−オリゴヌクレオチド配列であってシス配 列をなすか、さもなければ挿入剤と結合しているか、または化学的もしくは光化 学的に活性な基と結合していてピリミジンヌクレオシド配置を含むものは、ピリ ミジン塩基の相補配列と水素結合を通じてつながっている隣接のプリン塩基配列 を含むDNAまたはRNA二重らせんに結合することが可能である。この結合は 、三重らせんの局部的生成を包含し、ここではα−オリゴヌクレオチドのピリミ ジン塩基は二重らせんのプリン塩基と水素結合(Hoogsteenまたは逆H oogstean型の)を形成する。かくして、α−オリゴヌクレオチドは対応 するβ−オリゴヌクレオチドよりも安定した錯体を形成し、このためにこれらは RNAまたはDNA二重らせんと非可逆的反応(橋掛け、変更Φ修飾または分割 )を引き起こす。
本発明のα−オリゴヌクレオチド誘導体と、相補的塩基配列を含む核酸配列との 間に形成・された雑種は、この二つのストランドが同一指向の時のほうがアンチ パラレルの時よりも遥かに安定である。そこで本発明のα−オリゴヌクレオチド と相補的な核酸配列は、α−オリゴヌクレオチドと同一方向を指向する相補的塩 基配列を含む核酸の部分であること意味するものと理解できる。
本発明の一般式CI)にて表わされる新規製品、およびLが酸素原子、RとR’ がそれぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示す場合の一般式(I)の製品は相 補的核酸配列順序に強力に結合する性質を有するので、相補的核酸鎖の存在を検 出するためのプローブとして使用が可能である。この検出の際にはこれらの分子 中に蛍光基もしくはビオチン基を存在させて行う。
α−オリゴヌクレオチドの非天然型構造、および相補鎖と形成する二重らせんの パラレル鎖構造は抗原性を付与するので、それにより任意に挿入剤と結合させて α−オリゴヌクレオチド指向の特異的抗体、または天然DNAもしくは天然RN Aとのこれらの錯体を指向する特異的抗体を作ることができる。
診察や予見目的で、任意に挿入剤と結合したα−オリゴヌクレオチドは、蛍光標 識、または着色反応や発光反応や蛍光反応を生ずる標識と結合している固形担体 と共育結合で連結できるので、このために当該目的においにDNAもしくはRN Aに対するプローベとしてのこれらの用途が開ける。
本発明の他の課題は、本発明の一般式(I)で表わされる新規製品、およびLが 酸素原子、RとRoがそれぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示す場合の一般 式(1)の製品の、細胞遺伝子または予め選択した病原性遺伝子(ウィルス、バ クテリヤ、寄生虫)の特殊ブロッキング用への応用である。これらの配置に起因 して本発明のα−オリゴヌクレオチドは天然のβ−ヌクレオチドよりもヌクレア ーゼに対して遥かに抵抗性を示す。酵素的加水分解に対する安定性を示すために 一般式(I)の製品はヌクレアーゼが存在する試験管内もしくは体内での試験に 使用することができる。その結果、本発明のα−オリゴヌクレオチドは公知のβ −ヌクレオチド誘導体よりも有用であることは明らかである。
本発明の一般式(I)で表わされる新規製品、およびLが酸素原子、RとRoが それぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示す場合の一般式(I)の製品は、外 因性(ウィルス、バクテリヤ、寄生虫)かまたは内因性(しゅよう細胞遺伝子) のいずれかの好ましくない遺伝子をブロッキングするための医薬として特に有用 である。これらの遺伝子の表現は、その遺伝子情報を宵するDNAもしくはRN A上に直接作用させるか、または伝令RNA上、遺伝子写し上に作用させてブロ ッキングすることが可能で、この際雑種形成または雑種形成に統(伝令または物 標として選択したウィルスRN Aの橋掛けや変更・修飾や分割によって結果的 には全ての翻訳をブロッキングできる。
このブロッキングは本発明の一般式(I)にて表わされる一つの製品、またはL が酸素原子、RとRoがそれぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示す場合の一 般式(1)の一つの製品であってその配列がRNAもしくはDNA特に伝令RN Aの未錯化領域のそれに相補的であるような製品を使用して実施ができる。雑種 形成または引き続くその伝令もしくはウィルスRNAの橋掛け、修飾、分割によ りRNAの合成もしくは対応する蛋白の合成もしくはウィルスまたは寄生虫機能 の表現が阻止されるこのRNAまたは蛋白がこのウィルス、/ククテリヤ、寄生 虫にとり必要不可欠なものであれば、本発明の一般式(I)にて表される製品、 またはLが酸素原子、RとRoがそれぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示す 場合の一般式(I)の製品は抗ウィルス活性、抗バクテリヤ活性または抗寄生虫 活性を有する医薬品を構成するはずである。
このRNAもしくは蛋白が生物にとり不可欠でなければ後者の効果を選択的に抑 制することが可能であり、この場合、本発明の一般式(I)にて表わされる製品 、またはLが酸素原子、RとR”がそれぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示 す場合の一般式CI)の製品は、問題の遺伝子もしくはその伝令RNAがセルの 形質転換に含まれる蛋白に対して暗号付けする場合には、抗しψよう白が抗性物 質、抗ウィルス剤もしくは駆虫薬の不活性化に責任がある場合には抗性物質、抗 ウィルス剤もしくは駆虫薬に抵抗する特性を制御しうる医薬品を構成することに なる。
本発明の一般式(I)にて表わされる製品、またはLが酸素原子、RとRoがそ れぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示す場合の一般式(I)の製品の作用に より、物標とするセルにとって必須の細胞機能に対して特異的な細胞前効果をも たらすことも可能である。
本発明の一般式(I)にて表される製品、または1が酸素原子、RとRoがそれ ぞれが水素原子、Bが天然核酸塩基を示す場合の一般式(I)の製品はまた、R NAまたは蛋白に対する遺伝子暗号付けを調節するために遺伝子上に作用させる ことによりRNAもしくは蛋白の合成を増加させる用途にも使用できる。
相補的単一ストランド核酸配列または二重らせんに強力に結合する性質を育し、 次いで所望の際には核酸鎖を所望の位置で橋掛け、修飾、分割を誘発する性質を 有する本発明の製品は、シーケンス−特異性(slc)薬剤として使用でき、特 に人工ヌクレアーゼとして使用でき、分子生物学または遺伝子工学における試薬 としての使用が可能である。またこれらは配列特異性ヌクレアーゼが存在しない 核酸断片、特にRNA断片を得るのに使用できる。 (以下余白) 本発明の他の特性および有利性は次に記載の実施例から明らかになるはずである 。
実施例■は第1および2図で説明した。αおよびβアノマーに対する酵素Siヌ クレアーゼおよびホスホジェステラーゼそれぞれの抵抗性を記載した。
実施例1:改良ホスホトリエステル溶液法によるα−Cd (CATGCG)) およびβ−[(CGCATG))の合成(下記図式Iおよび■参照)アノマー立 体配置を有するヌクレオチド単位だけからなる2種の非天然のヘキサデオキシリ ボヌクレオチドのa−(d (CATGCG))と(X−(d (CGCATG ))が、改良ホスホトリエステル溶液法によって得られた。出発物質は、4−デ オキシリボヌクレオシドの33〜dであつた(下記図式I参照)。α−デオキシ ヌクレオシド3息と3b (ピリミジン)は、自己アノマー化反応とこれに続く ヒドロキシル基の選択的保護反応とによって製造され、一方2つのデオキシヌク レオチド3cと3d (プリン)は、トランスグリオキシレージジン反応で製造 された。グアニンのα−ヌクレオシド誘導体の場合は、この塩基を保護する追加 の基が、オリゴヌクレオチド形成中の副反応を避けるために、OB位置に導入さ れた。この基はN、N−ジフェニルカルバモイル基でありだ。
N4−ベンゾイル3’、5’−ジー0−アセチル−2′デオキシシチジンをシュ ガードナーとして選択して、70℃のアセトニトリル中で、ルイス酸すなわちト リメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートの存在下でN−保護アデニンお よびN−保護グアニンと反応させた。シュガードナーをNGベンゾイルアデニン と反応させた後、αアノマーICは、主要ヌクレオシド産物であったにもかかわ らず、対応するβアノマーとは分離されなかった。
したがつて、このアノマー混合物を、アンモニアのメタノール溶液で処理し、ダ ウエックス1カラムのクロマトグラフィで精製して、α−2′デオキシアデノシ ン(2c)を27%収率で得た。次いでこのα−2′−デオキシアデノシン誘導 体(2C)を変換して、そのN6−ベンゾイル化誘導体(3c)を70%の収率 で得た。
同じしかたで、N2−アセチルグアニンを用いて、トランスグリオキシレージジ ン反応を試みた。しかし、得られたN2−アセチルグアニンのヌクレオシド誘導 体の収率は非常に低かりた。おそらくこの理由は、これらの誘導体の有機溶媒に 対する溶解度が低いからであろう。
化合物N2−バルミトイルグアニンは一層親油性であるが、これをトランスグリ オキシレージジン反応に用いた所、1dが好収率で得られた。
70℃で50分間の反応後、反応混合物の薄層クロマトグラフィ(TLC)分析 によって、N7異性体が主生成物として生成したことが分かった。加熱を続けて 6時間の加熱後に、N7:A性体のN9rc性体への上相な変換が観察された。
シリカゲルカラムのクロマトグラフィに付した後、分別結晶化して、所望のα− デオキシグアノシン誘導体1dを収率26.6%で単離した。
グアニン残基のエノール化可能なラクタム基が、グアニンフラグメントの副反応 の結果、ホスホトリエステル法によるオリゴデオキシヌクレオチド合成反応を妨 害し、そのため、グアニンを含む連鎖の延長反応の収率が低下するに至る。それ 故にグアニンのラクタム基を保護する必要がある。06−位の保護基としてN、 N−ジフェニルカルバモイル基を選択した。この基は、出発物質の誘導体1dに 1段階で容易に導入することができ、かっホスホトリエステルの合成の最後に、 脱保護段階を追加することなしに除去できる。
ジフェニルカル1<モイルクロリドとジイソプロピルエチルアミンと生成物1d とをピリジンで中で反応させ、ついで水酸化ナトリウム水溶液を添加し、生成物 をシリカゲルカラムのクロマトグラフィで精製して、結晶化合物の形態のN2− バルミトイル−06−シフエニルカルバモイルーa・2゛−デオキシグアノシン (3d)を収率77%で得た。
生成物3cと3dは、塩基だIfが保護されているが、その対応する十分に保護 されたα−ヌクレオチド4cと4d (下記図式■参照)へ変換するには、4. 4゛−ジメトキシトリチルクロリド(1,5モル当ff1)による5゛−ヒドロ キシ基のトリチル化反応と、トリエチルアンモニウム(2−クロロ−4−トリチ ル−フェニル)(2−シアノエチル)ホスフェート(1,1モル当量)、メシチ レンスルホニルクロリド(2,2モル当量)および1−メチイルイミダゾールに よる3′−ヒドロキシル基のホスホリル化反応とからなる2段階のプロトコール が必要であった。後者の段階によって2−クロロ−4−トリチルフェニル基を、 ホスフェート保護基として導入することができる。この基は親油性なので、ホス ホトリエステル溶液法によるオリゴヌクレオチドの合成中の十分に保護された中 間体の精製を容易にしかつ収率を高めるため選ばれた。シリカゲルカラムのクロ マトグラフィによりBHして、2つのα−ヌクレオチド誘導体4cと4dを、そ れぞれ92%と53%の収率で、ジアステレオ異性体の混合物の形態で単離した 。この2つの目的物質の大量体は、その塩基配列中に、3−′末端グアニンをも っているので、それを合成するための3′−末端単位は、3′−o−ベンゾイル −α−デオキシグアノシン誘導体5dである。3dの選択的ジメトキシトリチル 化反応、次いでベンゾイル化反応と脱トリチル化反応によって、全収率81%で 5’ −OH誘導体5dを得た。
十分に保護されたα−オリゴデオキシヌクレオチドであるa−(d (CATG CG))とa−Cd (CGCATG))の合成は、特に3つの主要段階からな る合成サイクルを繰返すことによって達成される。(a)段階は、十分に保護さ れた中間体のオリゴヌクレオチドまたはヌクレオチドを、2%濃度のベンゼンス ルホン酸含有の塩化メチレンとメタノールとの7:3混合物で、0℃にて15〜 40分間処理することによる5゛−ヒドロキシル基の脱保護反応である。(b) 段階は、lO%濃度のLerL−ブチルアミン含有の無水ピリジンで15〜25 分間処理して十分に保護されたオリゴヌクレオチドまたはヌクレオチドからシア ノエチル基を除去することによる3′−ホスホトリエステルの脱保護反応である 。(e)段階は、カップリング剤、すなわち1−(2−メシチレンスルホニル) −3−二トロー1.2.4−トリアゾールの存在下での(a)段階と(b)段階 の生成物(10〜15%モル過剰)の縮合反応であり、次いで生成物はシリカゲ ルカラムのクロマトグラフィによって精製される。カップリング反応の条件と結 果に、下記第■表に集約した。
十分に保護されたa−オリゴヌクレオチドの延長反応の過程では、天然のβ−オ リゴヌクレオチドと比較して、何ら顕著な差異(反応時間、副生物の生成など) は検出されなかった。
換言すれば、ホスホトリエステル法によって、顕著なアノマー効果は何ら認めら れなかった。
保護されたα−大量体の完全な脱保護反応は次のようにして行った。IMのN7 . N1. N3. N3−テトラメチル−グアニジウム2・ピリジン力ルポキ サルドキシメート含有のジオキサン/水(7:1、V/V)化合物を用いて、十 分に保護された六量体を、70℃で24時間処理し、次いで濃アンモニア溶液で 処理した。この処理によって、ジフェニルカルバモイル基と2−クロロ−4−ト リチルフェニル基ならびにベンゾイル基とバルミトイル基が同時に除去された。
得られた5゛−ジメトキシトリチルオリゴヌクレオチドを次に、酢酸で、15分 間室温で処理した。次にイオン交換カラムのクロマトグラフィで精製した。2つ の脱保護されたα−オリゴヌクレオチドのa −〔d (CATGCG))とQ −Cd (CGCATG))とをそれぞれ、59%と52%の収率で得た。
このように、ホスホトリエステル溶液法を利用して、4つの通常の塩基を有する α−オリゴヌクレオチドの合成に成功することができた。
下記図式Iは、塩基が保護された(Tを除く)4つのa−2′−デオキシヌクレ オチドの合成法を示す。
反応条件は、 (a)〜(h)の段階について下記のとおりであった。
保護されたα−ヌクレオシドの合成:反応条件:(a)トリメチルシリルトリフ ルオロメタンスルホネー)、N、O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド/ アセトニトリル; ナトリウム水溶液/水/テトラヒドロフラン/メタノール; (C)トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネー)、N、O−ビス(トリ メチルシリル)アセトアミド、N6−ベンゾイルアデニン/アセトニトリル:( d) アンモニアメタノール溶液: (e)トリメチルシリルクロリド/ピリジン、ベンゾイルクロリド、濃アンモニ ア溶液; (f)トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネー)、N、O−ビス(トリ メチルシリル)アセトアミド、N2−バルミトイルグアニン/アセトニトリル: (g) ジフェニルカルバモイルクロリド/ピリジン;(h) 水酸化ナトリウ ム水溶液/エタノール。
下記図式■は、環基が保護された4つのα−2’−、fオキシヌクレオシド(T を除く)の合成法を示す。
反応条件は、(a)〜(d)段階について下記のとおりで(b)トリエチルアン モニウム(4−トリチル−2クロロフエニル)(2−シアノエチル)ホスフェー ト/2−メシチレンスルホニルクロリド: (C) ベンゾイルクロリド/ピリジン;(d)2%濃度のベンゼンスルホン酸 /塩化メチレン/メタノール(7:3、v/v)。
l)2′ −α−デオキシアデノシン(2C)の作製(反応式l) この化合物を、T、山口等がChew、 Pharll、 Bull、 32゜ 1441 (19g4)中に述べる方法に従い、作製した。この化合物の収率は 27.3%であり、融点は212.5〜213℃であった。
2)H6−ベンゾイル−d−2′ −デオキシアデノシン(3C)の作製(反応 式■) 例えばJournal Amer、 Chew、 Soc、、 104.131 8 (1982)中で相当するβアノマーに関して述べられているものと類似の 三段階法を用いて、(2c)(2,01g、 8ミリモル)からこの生成物を作 製した。第三段階の終りに、すなわち、アンモニア水で30分間処理しついで蒸 発を行なった後に、残渣を水(200ml)に溶解した。得られた溶液をジエチ ルエーテル(2x70ml)で洗浄し、次に蒸発乾固した。残渣をメタノール( 50ml)とまぜ、濾過に付した。
濾液を蒸発乾固した。残渣を、クロマトグラフ法によりシリカゲル(long) カラムを使い精製した。適当な画分を合体し、蒸発に付した。残渣をエタノール /アセトンから再結晶した。濾過により2を1.99 g (70%)得た。
融点は183〜184℃であった。
分析結果は以下の通りであった。
C17H1704N5に対する計算値:C57,48、H4,82、N19.7 1実測値−C57,30、H4,8B 、 N19.75p)12.1 λ (nm (ε) ) : 253(10,900) 、284(24,00 0)aX 〔α〕20:+59° (c−1,DMF)’H−NMR(DMS O−dB’ )δ:2.44 (m、I H,H2−) 。
2.8(m、 I H,H2,) 。
3.49 (m、 2H,H5,、H,) 。
4.21 (m、I H9H+J 。
4−37 (m、I HlHa、) 。
4.88(t、 IH,OH5゜)。
5.54 (d、IH,OH3’)。
8.50 (d d、I HlHl、、J−2,58,7,57Hz)。
7.52−8.26(m、5H,Ar−H) 。
8.69及び8.74 (2s 、2H,H2,H8)。
11.14(br s、I H,NH) 。
プロトンNMRスペクトルは、Bruker WBUM 380装置を用いてめ た。
3)3°、5°−ジー0−アセチル−N2−バルミトイル−α−2′ −デオキ シグアノシン(1d)の作製(反応式り ビス(トリメチルシリル)アセタミド(7,4ml、300ミリモル)を、3° 、5°−ジー0−アセチル−N4−ベンゾイル−2−デオキシシチジン(15g 、 36ミリモル)及びN2−バルミトイルグアニン(37,4g、96ミリモ ル)を無水アセトニトリル(220ml)に溶かした溶液に加えた。
この混合物を70”Cに1時間加熱し、trimethylsi Iyltri f’1ate (8ml、47ミリモル)を加えた。混合物を70”Cで6時間 攪拌した。減圧下に溶剤を除き、残渣を塩化メチレン(750ml)に溶解した 。重曹の冷水溶液(70ml)を加え、激しく攪拌の後、混合物を吸引濾過した 。有機層を分取し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶剤を減圧下に除去した、残 渣(Rf O,44,0,57;シリカゲルTLC;CB26g2/CB3oH 9:1(容量比)〕を、シリカゲル(250g)カラムを用い、溶離剤として、 メタノールを各種割合(0〜5%)含むクロロホルム溶液を用いて、クロマトグ ラフ法に付した。Rfo、44の物質CN 9α及びβ異性体)を含む両分を合 体し、蒸発乾固した。
残渣を加熱エタノールに溶かし、冷却した。それによりαアノマー1dを結晶さ せ、融点129〜130℃の無色結晶5.655g (26,6%)を得た。
C3oH4□N50□に対する計算値−CB1.10 、H8,03、N11. 88実測値−C60,95、H8,19、N12.0B0.88 (t、3H, (CH2) 、4−9旦、〕。
1.20−1.40 〔m、 24H,−(CH2) 12− CH3) 。
2.03,2.1 (2s 、6 H,2CHa −C(−0)−3。
2.48 (t、 2H,−C(−0)−9旦2−(CH2) 13−) 。
2.58 (m、 I H,B2−) 。
2.1114 (m、I H1H2,) 。
4.18−4.28 (m、 2H,B5.、 H,) 。
4.52(m、IH1H4,)。
5.28 (m、 IH,B3.) 。
6.23 (dd、 IH,Hl、、 J−1,89,7,47Hz)。
7.92 (s 、I HlHa ) 。
8.77及び12 (2br、s、2H,2NH)。
4)N2−バルミトイル−06−シフエニルカルバモイルーd−2′ −デオキ シグアノシン(3d)の作製(反応式I) ld (2,538g、4.3ミリモル)を無水ピリジン(11ml)に溶かし た溶液に、ジフェニルカルバモイルクロライド(2,192g、 9.46ミリ モル)及びジイソプロピルエチルアミン(1゜23m1. 7.1ミリモル)を 加えた。混合物を室温で2.75時間攪拌し、ピリジン(41ml)及びエタノ ール(21,5m1)を加えた。反応混合物を0℃で10分間攪拌した。2N苛 性ソーダ水溶液(21,5m1)を加え、O”CテlO分間攪拌した後、反応混 合物を酢酸(2,85m1)で中和した。反応混合物を水(150ml)中に注 ぎ、混合物を塩化メチレン(4X50ml)で抽出した。有機層を合体し、減圧 下に蒸発乾固し、残渣をクロマトグラフ法によりシリカゲル(50g)カラムを 用いて分画した。純粋な3dを含む両分を合体し、蒸発乾固した。残渣を酢酸エ チル(2,323g、 77%)より再結晶し、融点134〜135℃の化合物 を得た。
C39H55N60Bに対する計算値:CBB、83 、H7,4B 、N11 .99実測値: C6B、53 、 H7,6B 、 N11.70〔α) : +33’ (c−1,DMF)257(shoulder) ’H−NMR(DMSO−d6)δ: 0.85 (t、 3H,(CH2) 14−9旦、〕。
1.18−1.35 (m、 24H,(9旦2) 12−CB5)。
1.58 (m、2 H,C(−0) −CB2− C旦2.〕。
〕2−41−2.48 [m、3H1H2−9C(−〇) −9旦2− (CH 2)、3)。
2.76 (m、I H,B2.) 。
C4B (m、 2H,B5.、 B5−) 。
4.21 (m、IH,H4,) 。
4.35 (m、I H,B3.) 。
4.86 (t、IH,OH5,) 。
6.38 (d d、I HlHx、、J−2−86,7,67Hz)。
7.30−7.51(m、IOH,A r H) 。
8.88 (s 、I H,Ha ) 。
10.85 (s、IH,C(=O) −NH−:l 。
5)N2−バルミトイル−06−シフエニルカルバモイルー3′ −0−ベンゾ イル−α−2′ −デオキシグアノシン(5d)の作製(反応式■) 3d (0,7sr、 1ミリモル)を乾燥ピリジン(3,5m1)に溶かした 溶液に、4.4’−ジメトキシトリチルクロライド(0,:49g、 1.15 ミリモル)を加えた。混合物を室温で2時間攪拌し、塩化ベンゾイル(0,15 2m1% 1.Sミリモル)を加えた。混合物を4.4時間攪拌し、水(1ml )を加えた。5分間攪拌した後、反応混合物を飽和重曹水溶液(40ml)中に 注ぎ、混合物を塩化メチレン(4X80ml)で抽出した。有機層を合体し、減 圧下に蒸発乾固した。
残渣を塩化メチレン/メタノール(7:3(容量比)、20m1〕に溶かした。
そのものを0℃に冷却し、上記混合溶剤(5ml )にベンゼンスルホン酸を1 0%(重it/容量)溶かした冷却溶液を加えた。0℃で14分間攪拌した後、 反応混合物を重曹水溶液(20ml)で中和し、飽和重曹水溶液(40ml)と 塩化メチレン(4X3Gml)との間で分別した。有機層を合体し、蒸発乾固さ せ、残渣をクロマトグラフ法によりシリカゲル(30g)カラムを用いて分画し た。純粋は5dを含む画分を合体し、蒸発させた。残渣をメタノールにより結晶 化させ、融点144〜146℃の無色結晶(0,B5 tr、 81%)を得た 。
C4fiH56N807に対する計算値:CB8.64 、H7,01、N10 .44実測値: C68J7 、 H7,04、N10.35’H−NMR(C DC# 8 )δ: 0.87[t、3H,(CH2) 1.−CH5)。
1.18−1.35 (m、 24H,(C)I2)12− CH3) 。
1−6F1.74 (m、2H9C(−〇) CH2−CH2−)。
2.67 [pseudo t、 2H,C(−0) −CH2−(CH2)1 3〕。
2.96−3.03(m、 3H,H2,、H,、−、OH5,) 。
3J7−3.90(m、 2H,H5,、H,) 。
4−56 (m、I H,H4,) 。
5J1 (m、I H,Ha、) 1 6−53 (pseudo t 、I H、H1,、J app −’ 、3H 2)。
7.21−7.H(m、15H,A r H) 。
8.22 (s、IH,NH)。
8.27 (s 、 I H,Hg ) −6)5’−0−ジメトキシトリチル −α−デオキシリボヌクレオシド3’ −0−((2−クロロ−4−トリチルフ ェニル)(2−シアノエチル)ホスフェート〕の一般的作製法 塩基が保護されたα−デオキシリボヌクレオシド(2,8ミリモル)を乾燥ピリ ジン(7ml)に溶かした溶液に、4.41 −ジメトキシトリチルクロライド (1091g、3.22ミリモル)を加え、該ヌクレオシドが完全に消失する迄 (2〜2.5時間)混合物を室温で攪拌した。ついで、トリエチルアンモニウム (2−クロロ−4−トリチルフェニル)(2−シアノエチル)ホスフェ−) ( 2,0Hg、特表平1−502187(16) (1,531g、 7ミリモル)及びN−メチルイミダゾール(0,56ml、 7ミリモル)を順次加えた。反応混合物を室温で1時間攪拌し、水(2ml)と ピリジン(5ml)との混合物を加えた。更に15分間攪拌した後、反応混合物 を0.2Mリン酸二水素ナトリウム水溶液<150m1)中に注ぎ、塩化メチレ ン(3X80ml)で抽出した。有機層を合体し、0.2Mリン酸二水素ナトリ ウム水溶液(75ml)及び0.6M炭酸水素アンモニウム水溶液を用いて順次 洗浄した(塩化ナトリウムに対し1%、75m1)。有機層を減圧下に蒸発乾固 し、残渣をクロマトグラフ法によりシリカゲル(EiOr)カラムを用いて分画 した。適当な両分を合体し、蒸発乾固し、ベンゼン溶液から凍結乾燥した。
5′ −〇−ジメトキシトリチルーN6−ペンゾイルーα−2′ −デオキシア デノシン 3′ ・ 〔(2−クロロ−4−トリチルフェニル)(2−シアノエチル)ホス フェート) (4c)に対し。
ジアステレオマー混合物の収率は92%であった。
C66H56CIN609P・ 0.5)!20に対する計算値:C68,77 、H4,9g 、 N 7.35実測値: C68J5 、 H4,99、N  7.981H−NMR(CDC1l 3)δ: 2.58−2.65(m、 2 HlCH2−CN) 。
2.95 (m、L H,H2−) 。
3.011 (m、I H,H2,) 。
3.22−3.47(m、2 H,H5°、H5−)。
3.76及び3.77 (2s、6H,20−CH3) 。
4.05−4.16(m、 2 HlP −0−CH2−) 。
4.71及び4.83 (2pseudo t、I H,H4,) 。
5−39 (m、I H−Hs、) −6,71(pseudo t、IH,H 1’、Japp −4,9Hz)。
8.88−8(、!3B111. A r H) 。
8.28及び8.80 (2s 、I H,H2又はH8)。
8.74及び8.79(2s、IH,H又はH2)。
8.97及び9(2s、IH,NH)。
5′ −〇−ジメトキシトリチルーN2−バルミトイル−08−ジフェニルカル バモイル−α−2′ −デオキシグアノシン−3’ −((2−クロロ−4−ト リチルフェニル)(2−シアノエチル)ホスフェ−)) (4d)に対して。
ジアステレオマー混合物の収率は53%であった。
C88H9□C# N、01、Pl、:対する計算値:C70,911、H6, 16、N 6.58実測値: C71,26、BSl、18 、 N 8.47 ’H−NMR(CDCII 3)δ: 0.87 (t、 3H,(CH2) 14− CH8) 。
1.15−1.33 (m、 24H,(CH2) 12− CH3) 。
1.68(,73[m、2H1C(−0) −CH2−2−6F2.74 (m 、2H,C(−〇) −CH2−CH2−)。
3.03 (m、 2H,H2,、H2−) 。
3.19−3.48(m、 :2]H,Hsl、H5−)。
3.75及びs、7e (2s、6H,20−CHs ) 。
3.83−3.95(m、 2 H,P −0−CH2−) 。
4.65及び4.82 (2pseudo t、I H,H4−) 。
5.31 (m、 I H,Hs、) 。
6.56(pseudo tt IH,H1’、J −3,3Hz)。
app 6.1!0−7.43(m、41H,A r H) 。
7.91及び7.97 (2s、IH,NH)。
8.17及び8.23 (2s 、I H,H9) 。
7)α−オリゴデオキシリボヌクレオチドの一般的作製法 脱トリチル、脱シアノエチル及び縮合を含む選択的諸反応サイクルをくり返して 、完全に保護されたa−オリゴヌクレオチドを作製した。これらの諸段階は従来 法である。
8)保護されたG残基を含むα−オリゴデオキシリボヌクレオチドから保護基を 脱離する一般法完全に保護されたα−オリゴヌクレオチド(0,058ミリモル )、2−ピリジンアルドキシム(1,117g、 9.15ミリモル)、N’、 N1.N3.N3−テトラメチルグアニジン(1,J5ml、9.15ミリモル )をジオキサン/水混合物(7:1(容量比)、最終容量が9.15m1)に溶 がした溶液を70℃に24時間加熱した。次にこの溶液を蒸発させ、残渣を50 ℃で5時間かけアンモニア水に溶かした。この溶液を蒸発させ、残渣を80%酢 酸(16ml)に溶解した。
15分間の酸処理の後、溶液を塩化メチレン(5X20ml)で洗浄した。得ら れた水溶液を蒸発乾固し、残渣をクロマトグラフ法に付した。その場合、カラム (2,25(至))は、DEAE −3ephadex A25 (HCO3− )であり、溶離剤は、炭酸水素トリエチルアンモニウム緩衝液(pH7,5,0 ,001M〜IMの直線勾配、100100Oであった。9m1画分のそれぞれ を集め、適当な画分を合体し、蒸発させた。
残渣をDovex 50W (N a ) テ処理した所、所望ノα−オリゴヌ クレオチドをナトリウム塩の形で得た。2種のα−オリゴヌクレオチド、すなわ ち、α−(d (CATGCG))及びα−Cd (CGCATG))をそれぞ れ59〜52%の収率で得た。C1Bカラムを用いて高速液体クロマトグラフ法 に付した所、98%より高い純度を示した。
実施例 ■ ホスホトリエステル法によるヘキサリボヌクレオチドα−CpUpCpCpCp Uの合成(以下の反応式■及び■を参照) 参考文献 1、 S、S、 Jones、 B、 Rayner、 C,B、 Reese 、 A、 Ubasava。
3、ν、 T、 Markievicz、 J、 Chew、 Res、、 5 ynop、 24(1979) and J、 Chew、 Res、 M+n jprlnL、 181 (1979)−特表平1−502187 (17) 4、J、B、Chattopadhyaya and C,B、Reese、T et。
Letters、5059 (1979)。
以下に述べるヘキサリボヌクレオチドα−CpUpCpCpCpUの合成を、ホ スホトリエステル法に従い溶液中で行なった。これは、C,B、 Reese等 が(1)が天然のβシリーズに対し述べる方法に類似している。
オリゴヌクレオチドの3′末端を構成するヌクレオを作製し、それらを組み合せ て、完全に保護されたヘキサリボヌクレオチド17を製造した。保護基を脱離の 後、ヘキサリボヌクレオチドα−CpUpCpCpCpUを精製し、確認した。
酌 凸−−〇。
← 国 八 IJ ?7V47rSynLnOnS)al ”)DI e>al /llの得 た。すなわち、(a) 5’ −ヒドロキシルを4.4′ −ジメトキシトリチ ルクロライドで選択的にトリチル化し、次いで、(b)2’ −及び3′ −位 置を塩化ベンゾイルでベンゾイル化し、最後に、(C)ジクロロメタン/メタノ ール(7:3(容量比)〕混合物中で2%ベンゼンスルホン酸で処理して5′  −ヒドロキシルの保護基を選択的に脱離した。これら三段階の綜合収率は67% である。
2)完全に保護されたヘキサリボヌクレオチドα−CpUpCpCpCpUの作 製 反応式mに従い、トリリボヌクレオシドジホスフェート耗及びトリリボヌクレオ シドトリホスフェート■を作製した。何れの作製サイクルも、一部保護されたヌ クレオシド又はヌクレオチド誘導体の3′ −位置にホスホジエステル基を導入 するホスホリル化階段と、前段階で得た、3′ −ホスホジエステル化合物と5 ’ −OH基が遊離状態にあるヌクレオシド又はヌクレオチド誘導体とをカップ リングさせる段階とを含む。場合により(反応式■参照)、5’−OH基の保護 基を脱離させるために、脱トリチル段階が更に必要である。
3′ −ホスホリル化段階を行なうために、アセトニトリル/無水ピリジン混合 物溶液中で3’ −OH誘導体を0−クロロフェニルホスホロビス(1,2,4 −)リアゾリド)(4)の溶液で処理し、ついで、トリエチルアミンの存在下に 加水分解を行なった。その結果、3′ −o−アリールホスフェート誘導体8a 、10及び12をそれぞれ90%より高い収率で得た。
3’−0(アリールホスフェート)誘導体と5′ −〇Hヌクレオシド又はヌク レオチド誘導体とをカップリングさせる段階を、カップリング剤すなわち1−メ シチレン−スルホニル−3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(M S N  T)(1)の存在下に無水ピリジン溶液中で行なった。
例として、トリリボヌクレオシドトリホスフェートH(OJ34ミリモル)及び トリリボヌクレオシドジホスフェー) 1B(8,271iミリモル)を無水ピ リジン(2ml)に溶かした溶液に、MSNT (1,ロアミリモル)を加える 。混合物を室温で55分間攪拌し、ついで、電蓄溶液(50ml)中に注ぐ。得 られた混合物をジクロロメタン(3X30ml)で抽出する。有機相を合体し、 減圧下に蒸発させる。残渣をクロマトグラフ法によりシリカゲルカラム(溶離剤 ニジクロロメタン/メタノール)を用いて精製する。所望生成物17を含む両分 を合体し、減圧下に蒸発させ、残渣を石油エーテルを用いて析出させる(収率: 58%)。
3)へキサリボタクレオチドα−CpUpCpCpCpUの保護基脱離、精製及 び確認 完全に保護されたヘキサリボヌクレオチドUを以下の処理に付した。
・ジオキサン/水〔1:1容量比)〕中における1Mテトラメチルグアニジウム 4−ニトロベンズアルドキシメートによる18時間処理。
・濃アンモニア溶液による50℃、5時間処理。
・塩酸(pH2)による室温4日間処理。
これらの処理の終了後、保護基が脱離されたオリゴヌクレオチドa−CpUpC pCpCpUを、クロマトグラフ法によりD E A E −5ephadex  (HCO3″″形)アニオン交換カラムを用いて精製した。その場合、溶離剤 として、トリエチルアンモニウムハイドロジエンカーボネート溶液(0,01M からIMの直線勾配、100100Oを使用した。
保護基脱離を行なったものの収率は56%であった。
オリゴヌクレオチドa−CpUpCpCpCpU(F)一部(大略50D260 単位)を、ヘビ毒ホスホジェステラーゼ及びalkaline phospha teを用いて酵素分解に付した。分解生成物を高速液体クロマトグラフィーによ り分析した所、α−ウリジン及びa−シチジン(1:2.1)に完全に分解して いた。
実施例 ■ 支持体を使用するa−オリゴデオキシリボヌクレオチドの合成 支持体を使用するa−オリゴデオキシリボヌクレオチドの合成(以下に述べる) を、ホスホラミシト法に従い行なう。それは、天然βシリーズに対し記載の方法 [8,L−Beaueage、 N+H,Caruthers、 Tetrmh edronLett、、 22.1859−102 (IHI); L、 J、  McBrlde、M、 H。
earuLhers、 Tetrahedron Lett、、 24.245 −248 (198g))に類似している。この合成は、以下の反応式による、 4種の塩基T、C,A、Gに相当するα−デオキシヌクレオシドホスホラミシト 5ynthons 2a−dの作製(1)を必要とした。
H2CON(jPr)2 略号は、以下のことを意味する。
aB−T−チミン b B−CB2−N’ −ベンゾイルシトシンcB−AB2−N’ −ベンゾイ ルアデニンd B=G”’ −N2−t<kミドイル9’7二>Dstr =  4.4’ −ジメトキシトリチルiPr:イソプロビル Bz:ベンゾイル この合成はまた、a−デオキシリボヌクレオチド誘導体を含む固体支持体の官能 化(2) も必要とした。
第二の段階において、手動式又は自動式合成器を用いて、オリゴヌクレオチド鎖 の延長化(3)を行なった。最後に、所望の合成サイクル数が終了した所で、支 持体よりオリゴヌクレオチドを脱離させ、保護基の脱離を行ない、精製を行なっ た。
(1) α−デオキシリボヌクレオシドホスホラミジト2 a−dの作製 相当するN−保護5′ −〇−ジメトキシトリチルーα−デオキシリボヌクレオ シド1 a−dより、4種のN−保護五一デオキシリボヌクレオシドホスポラミ ジト2a−dを得た。ヌクレオシド誘導体1を、不活性雰囲気下にジクロロメタ ン中で、N、N、N−ジイソプロピルエチルアミンの存在下にメチルクロロ−N 、N −ジイソブロピルアミノホスホラミジト(2,5当量)で処理した。得ら れたホスホラミシト誘導体Zをクロマトグラフ法によりシリカゲルを用いて精製 し、収率79〜95%で単離した。4種のホスホラミシト誘導体2 a−dを” P−NMRにより分析した所、純度は97%より高かった。
a −27−デオキシヌクレオシド2 a−dの3’ −(N、N−ジイソプロ ビルアミノホスホラミシト)誘導体の一般的な作製法は、以下の通りであった。
アルゴン存在下に注射器を用いて、メチルクロロ−N、N−ジイソブロピルアミ ノホスホラミジト(2,5ミリモル)を、N−保護5’−0−ジメトキシトリチ ル−α−デオキシヌクレオシド1(1ミリモル)及びN、N、N−ジイソプロピ ルエチルアミン(4ミリモル)を無水ジクロロメタン(3ml )に溶かした溶 液に加える。。反応混合物を室温で10分間攪拌し、次いで、酢酸エチル(35 ml)を含む分液漏斗に移す。この混合物を食塩水(4X80ml)で抽出し、 有機相を無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥し、減圧下に蒸発させた。残渣をクロ マトグラフ法によりシリカゲル(10g)を用いて精製する。その場合、溶離剤 としては、トリエチルアミン1%を含むヘキサン/ジクロロメタン混合物を用い る。純粋生成物を含む画分を合体し、減圧下に蒸発を行なう。残渣を冷(−78 ℃)n−ヘキサン(50ml)中でトルエン溶液(5ml)より析出させるか、 ベンゼン溶液(15ml)より凍結乾燥する。化合物2 a−dが白色粉末とし て得られ、アルゴン中で一20℃で貯蔵する。
4種のホスホラミシト誘導体2 a−dを”P−NMRで分析すると、以下の結 果が得られる。
2a: 収率:88% ”P−NMRδ: 150.9 ’H−NMRδ: 8.19(Broad s、 L H,H−N3) 。
7.60及び7.57 (2d、IH,H6)。
7.45−8.79(m、 13H,A r H) 。
[i、34(pseudo d、 IH,Hl、。
J = 7.5Hz)。
app 4J3−4.45(m、 2H,B3.、 H4,) 。
3JO(s、6H,CH3−0Ar)。
3.68−3.42(m、 2H,B5.、 H,) 。
3.32及び3.31(2d、3H,CH3−0−P。
J =13.3Hz)。
248−2.65 (m、 I H,B2.) 。
2.30−2−14 (m、I H1H2−) 。
1.92 (s 、3 HICHs C) s ) 。
1.17−1.01 (m、 12H,((CH3)2−収率:79% ”P−NMR6: 150.42. 151.7’H−NMRδ: 8.82(broad s、 I H,H−N4) 。
8.12及びLll (2d 、IH,H6゜J s−e = 7.2H2)。
7.90 (d、 I H,B5) 。
7.66−6.82(m、18H,A r H) 。
8J5(pseudo t、 IH,Hl、。
J app −s −s n z)。
4.72及び4.63 (2pseudo t、IH,B3.) 。
4−5F4.4’l(m−I H1H4,)。
3−80 (s、6H1CH3−OA r) 。
3.52−3.35(m、 2H,B5.、 H,) 。
3.29及び!1.23(2d、3H,CH3−0−P。
J−IL3Hz)。
8.29−3.10 (m、2 H。
N〔9旦−(CH3) 2) 2)。
2.98−2.71(m、 I H1H2J 。
2.53−2.36(m、IH,B2”) 。
1.12−0.98 (m、12H。
((CH) −CH)2N)。
2C: 収率:95% ”P−NMRδ: 150J1. 150.91’H−NMRδ: 8.97 (s、IH,NH)。
8.84及び8.59 (2d、2H,B2.H8)。
8.04−6.81(m、181. A r H) 。
8.774−6J8(、IHlHt、) 。
4.67−4.58(m、 2H,B3.、 H4,) 。
3JO(s、6H1CHs −OA r) 。
3、B1−3.43(m、 2H,B5.、 B5.) 。
3.28及び3.2ft(2d、3H,CH3−0−P。
J=13Hz)。
3.40−3.16 (m、2H。
N (CH−(CH3) 2) 2)。
3.0−2.9(mu IHIH2,) 12.72−2.53(m、I H, B2−) 。
1.61−1.01 Cm、12H。
((CH) −CH12N)。
2d : 収率:87% ”P−NMR6: 150.713. 150.97’H−NMRδ: 11J8 (broad s、I H,NH) 。
8.28及びB−24(2s、IHlHs ) 。
7.46−6.82(m、14H,NH,A r H) 。
6.28(pseudo t、 IH,Hl、。
J −7,8Hz)。
pp 4.70−4.44(m、 2H,H3,、H4,) 。
3.80 (s、6H1CH3−OA r) 。
3.76−3.41(m、 2H,H5,、H,) 。
3.31及び3.25(2d、3H,CH3−0−P。
J−13,5H)。
3.36−3.12 Cm、2 H。
N [CH−(CH3)2)2)。
2.94−2.80(m、 I H1lH2,) 。
2.61−2.36 (m、 3)I、 H2,(CH2) 、3−C旦2−C (−0))。
1.70 (m、2H。
CH−CH2−C(−0) ) 。
1.25 (m、 24H,CH3−(CH,) 12) 。
1.17−1.08 (m、12H。
((CH) −CM)2N)。
0.88 (m、 3H,CH−(CH2) 14) 。
(2)固体支持体の官能化 N−アシル−5′−〇−ジメトシキトリチルーα−デオキシヌクレオシド誘導体 1の3′ −ヒドロキシル基と固体支持体のアミノ基との間で、以下の反応式に 従いサクシニル結合を形成させることにより、主題の事を行なった。
特表平1−502187 (21) 化合物1を前もって3′(ペンタクロロフェニルサクシネート)誘導体4にかえ 、ついで、多孔性ガラスビーF (LCA−CPG)に結合したアルアミン長鎖 のアミノ基と反応させた(S、 P、 Adams、 K、 S、 Kavka 、 E、 J。
Vykes、 S、 B、 Ho1der、 G、 R,Ga1luppi、  J、 Am、 Che+o。
Soe、、 105. [i61 (1983) ]。
固体支持体に結合したヌクレオシドの量を、トリクロロ酢酸10%を含むジクロ ロメタン溶液による処理により遊離するジメトロキシトリチルカチオンを分光法 で測定して請求めた。ヌクレオシド塩基の性質により、官能化の程度はダラム当 り、25〜38ミクロンの範囲にある。
(1)a −d (TACGGCCAGT)の合成デカヌクレオチドa −d  (TACGGCCAGT)を手動式で合成した。小さな反応器の中に、LCA− CPG支持体に共有結合した5′ −O−ジメトキシトリチル−aチミジン(大 略1ミクロンモル)を導入する。
合成サイクルを9回続けて行なって、このオリゴヌクレオチドの延長化を実施し た(以下の表■参照)。
各サイクルは、洗浄の外に、脱トリチル(段階4)、縮合(段階12)、アセチ ル化(段階13)並びに酸化(段階15)を含む。所要サイクル回数の終了後、 チオフェノール/トリエチルアミン/ジオキサン混合物[1:2:3(容量比) 〕を用いて支持体を1時間処理し、ホスフェートよりメチル基を除去した。次い で、濃アンモニア溶液を用いて、60℃で12時間支持体を処理し、アミンを保 護している複素環基を除き、固体支持体よりヌクレオチド生成物を脱離させた。
依然として5′末端にジメトキシトリチル基を有する所望のオリゴヌクレオチド を、高速液体クロマトグラフ法によりC18grafted−phaseカラム を用いて精製した(収率:20%)。80%酢酸で処理して、5′末端の保護基 を脱離した。最後に、精製したデカヌクレオチドをヘビ毒ホスホジェステラーゼ 及びalkaline phosphataseを用いて酵素分解させた。分解 生成物を高速液体クロマトグラフ法で分析した所、α−チミジン、α−2′−デ オキシシチジン、α−21−デオキシアデノシン及びα−21−デオキシグアノ シンに2.1 : 3.2 : IJ : 3.3の比(理論比は2:3:2: 3)で完全に分解していた。
これらの結果から、a−7ノマー構造のヌクレオチド単位のみからなるオリゴデ オキシリボヌクレオチドを、ホスホラミシト法により固体支持体を用いて迅速に 合成できることが分る。
多孔性ガラスビー) (CPG)を用いるa−オリゴヌクレオチドの手動式合成 のprotoealは、以下の通りであった。
反応器に官能化支持体30■を充填した(25〜38ミクロンモル/ 1 )。
各段階における量は、特に言及のない限り、1mlである。
実施例 ■ α−オリゴデオキシリボヌクレオチドの自動的合成遺伝子合成器として、App lied Biosystes+s Model 380を用いた。Gのホスホ ラミシト誘導体のアセトニトリルに対する溶解度が低いので、このホスホラミシ トの0.05M溶液を、37℃に常に維持しながら用いた。合成の標準プログラ ムを修正し、Gの導入に相当する段階をくり返し、高いカップリング収率(98 %より高い)を得た。
かくして、オリゴヌクレオチドα−d (TAAAAGGGTGGGAATC) を得た(620 D 260単位)。そのものの純度及び大きさは、変性條件下 におけるゲル電気泳動により調べた。
実施例 V ヌクレアーゼに対するオリゴヌクレオチドa−及びβ−Cd (CATGCG) )の酵素安定性3種のヌクレアーゼを用いた。すなわち、S1ヌクレアーゼ(− 水糸DNAに対し特異性を有するエンドヌクレアーゼ)、5′ −エクソヌクレ アーゼ(子牛膵臓ホスホジェステラーゼ)、並びに3′ −エクソヌクレアーゼ (ヘビ毒ホスホジェステラーゼ)。酵素加水分解を調べるため、2Hmmにおけ る濃色性及び高速液体クロマトグラフ法を用いた。α−オリゴマーを51ヌクレ アーゼを用いて培養した場合、20分たっても吸収に大きな変化が生じなかった 。一方、β・オリゴマーは、時間と共に吸収が増大した。
上記酵素分解に関するα−オリゴマーとβ−オリゴマーとの定量的比較は、紫外 線吸収では不可能である。
そこで我々は、高速液体クロマトグラフ法で確認した。
S1ヌクレアーゼを用いる37℃での培養中、ヘキサヌクレオチドに相当するピ ークの消失が記録された。1o分の培養後にβ−ヘキサマーは残ってぃながった が、α−ヘキサマーはわずか7%が分解した(表■)。
α−ヘキサマー及びβ−ヘキサマーを子牛膵臓ホスホジェステラーゼで加水分解 した場合の安定性の比較を、以下の表■に示す。2種のアノマーオリゴマー間の 差は著しい。10分間におけるα−オリゴマーの変化ははっきりしていないが、 同じ時間でβ−オリゴマーは89%が加水分解した。
表 ■ α−及びβ−Cd (CATGCT))(各166ミリモル)を51ヌクレアー ゼ(93単位/ml)及び牛膵臓ホスホジェステラーゼ(0,013単位/ml )を用いて37℃で加水分解した場合の時間豹変イし1分後又は10分後に残っ ているヘキサマーの量 子牛膵臓ホスホジ β−(d (CATGCG)) 100% L、3% 0% 100% 11% a−Cd (CATGCG)) 100% 98% 93% 100% 104 %ヘビ毒ホスホジェステラーゼを用いて上記2種のアノマーヘキサマーを加水分 解した場合の安定性を、280 +nにおける紫外線吸光度により調べた。酵素 濃度が低い場合は、α−オリゴヌクレオチドはゆっくり加水分解したが、相当す るβ−オリゴヌクレオチドの分解は極めて著しかった。
l)各種ヌクレアーゼに対する基質α−及びβ−〔d(CATGCG))の比較 高速液体クロマトグラフ法 用いた高速液体クロマトグラフィー装置は、watersAssoctates 製のものであり、C,8B ondapackカラムを有していた。20m M 酢酸アンモニウム(pH8,5)中にアセトニトリルを27%含む溶液及び2G Onmにおける検出操作を用いて、1socraHc elutionを行なっ た。
a)Slヌクレアーゼ GIBCOBRLなる商品名の51ヌクレアーゼを用いた。
1単位が、変性DNA1μgに37℃、1分で溶解する。
α−オリゴヌクレオチド又はβ−オリゴヌクレオチド(50ナノモル)を水(3 0μm1)に溶かした溶液を、以下の緩衝溶液(30μm)) −0,5M酢酸 ナトリウム(pH4,7)、3M塩化ナトリウム、0.1M酢酸亜鉛−と混合し た。水300μgを加えた。次いで、S1ヌクレアーゼ(28単位、3μII) を加えた。混合物を37℃で培養し、適当な時点で一部(20μm)をとりbl ocking burter 、すなわち、20mM燐酸カリウムとまぜ、次に 、100℃で5分間加熱を行なった。同様な処理を対照実験に対して行なった。
50μpを注入した。
b)牛牌臓ホスホジェステラーゼ 上記と類似の操作を行なった。たソし、S1ヌクレアーゼの代りに主題ホスホジ ェステラーゼ(4X10’単位、1μg)を0.1M酢酸アンモニウム(pH6 ,5)中で加えた。該ホスホジェステラーゼは、BOERINGER(MANN HE IN)供給品であった。1単位が、チミジン3′−にトロフェニルホスフ ェート)1ミクロンモルを25℃で1分間で加水分解する。反応は、燐酸カリウ ム溶液中の代りに、水中で中止した。
紫外線分光光度法 37℃で作動する恒温装置を有する分光光度計Uvikon810を用いた。全 反応量は1mlであった。オリゴヌクレオチド(60ナノモル)を加え、260 n−における吸光度を0(ゼロ)に調整した。S1ヌクレアーゼ(1Mg19. 3単位)を加え、2fiOnsにおける吸光度の時間的変化を記録した。ヘビ毒 ホスホジェステラーゼ(やはりBOERINGER供給品)(1ufl 、3x lO−6単位)を用いて、同様な操作を行なった。
図1は、オリゴヌクレオチドβ−及びα−Cd (CATGCG))の260n mにおける紫外線吸光度の時間的変化を示すカーブである。緩衝溶液は、0.0 5M酢酸ナトリウム(pH4,7)、0,3M塩化ナトリウム及び0 、01  M酢酸亜鉛よりなっていた。t−0で、ヌクレアーゼ(0,8単位/ml)を6 0μMα−又はβ−ヘキサマーに加えた。
図2は、2B0nmにおける紫外線吸光度の時間的変化を示す。緩衝溶液は、0 .1M)リス塩酸(pH9)及び0.01M塩化マグネシウムよりなっていた。
t−0で、ヘビ毒ホスホジェステラーゼ(3X 10’単位/m1)を66μM α−又はβ−ヘキサマーに37℃で加えた。
実施例 ■ α−系とβ−系との平行対形成 4種の塩基よりなる合成a配列を用いると、以下の結果が示すように、α−配列 とβ−配列とが平行対を形成するが、相補的な二つのα−配列は非平行対を形成 する。
更に、α−β対はβ−β対よりずっと安定である。
これらのもののD O/H20溶液の、4℃におけるイミノプロトンNMRスペ クトルから以下のことが分る。
a)配列a −(d (CATGCG))は、強度1:1の二つのはつきりした ピークを12.57及び14.17pl)−において示す。これは、以下に示す 非平行対に由来する。
b)配列β−Cd (GTACGC))は、もつと幅の広いピークを13.65 及び12.58ppmにおいて示す。この場合も、相対的強度及び対称性から考 えて、これらのピークのかへる状態は、以下の非平行対によるものである。
c)a −(d (CATGCG))配列とβ−(d (GTACGC))配列 との混合物(1: 1)は、14.22 。
13.83 、13.02 、13.23 、12.73及び12.57pp− において6個のイミノピークを示し、更に13.66ppmにおいて幅広いピー クを示す。6個のシグナルの最初のグループの化学シフトは何れも、(a)及び (b)においてみられるものと異なっている(たりし、α−配列、β−配列の何 れにも存在するδ−12,57は除く)ので、これら6個のピークを、a −C d (CATGCG))とβ−(d (GTACGC))との対形成に由来する イミノプロトンのピークと関連させるのが妥当と思われる。観察されるイミノプ ロトンシグナルの数は、非平行対(B)とよりも平行対(A)とよりよく一致し ている。
a−チミジンテトラマーと1flterealating agentとの結合 ペンタメチレン鎖を介してN2−メチル−9−ヒドロキシエリブチジニウムアセ テート誘導体と共有結合したα−チミジンテトラマーを、以下の反応式に従い三 段階で合成した。
段階1 a−チミジンテトラマーへのペンタメチレン鎖の結合 5′ −位置かジメトキシトリチル(D■tr)基で保護されたテトラマーの3 ’−OH末端を、末端残基がDstrでブロックされたアミノカプロン酸でエス テル化する。
この反応は、ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)をカブプリング剤とし て、ジメチルアミノピリジン(DMAP)を触媒として用い、ピリジン中で室温 で行なう。反応は3時間で完了する。
段階2 保護基の脱離 Dmtr基を80%酢酸で除く。得られる生成物を逆相カラムを用いて精製する 。この時点で、反応(1+2)の収率は65%に等しい。
段階3 変性テトラマーとエリブチシン誘導体との結合 この段階で、我々はワサビダイコンペルオキシダーゼ/水の酵素系を用いた。エ リブチシン誘導体N2−メチル−9−ヒドロキシエリブチジニウム(NMHE) は酵素反応で酸化され、NMHEのO−キノン誘導体となる。この電子性中間体 は、ついで変性テトラマーの有するアミノ基による攻撃をうける。
その結果、オキサゾール環が形成され、以下の式で示される蛍光性化合物 が得られる。反応はpH7の燐酸塩緩衝溶液中で行なわれ、最終製品は、018 カラムを用いて逆相中で高速液体クロマトグラフ法により精製される。
1)3’−0−ベンゾイル−α−チミジンの作製4.4′ −ジメトキシトリチ ルクロライド389.7■(1,15ミリモル)を、2′ −α−チミジン(1 ミリモル、242.2■)を無水ピリジン(2,5m1)に溶かした溶液に加え た。混合物を室温で3時間攪拌し、メタノール(1ml)を加えた。更に15分 間攪拌した後、混合物を飽和重曹水溶液4Qml中に注ぎ、塩化メチレン(3X 20ml)で抽出した。有機層を合体し、蒸発乾固させ、残渣をクロマトグラフ 法により分画した。溶離剤として、アセトン/塩化メチレン(0〜40%)混合 物を用いた。純粋な5′−0−ジメトキシトリチル−a−チミジンを含む画分を 合体し、蒸発乾固させた。残渣をエーテルから40℃より低い温度で析出させた 。生成物が514.8g (94,5%)得られた。
5′−0−ジメトキシトリチル−α−チミジン(0,25ミリモル、0.136 g)を無水ピリジン(1ml)に溶かした溶液に塩化ベンゾイル42.2■(0 ,80ミリモル)を加えた。混合物を室温で1時間攪拌し、水0.5mlを加え た。
15分の攪拌の後、反応混合物を飽和重曹水溶液20m1に注ぎ、塩化メチレン (3X10ml)で抽出した。有機層を蒸発乾固させた。残渣を塩化メチレン/ メタノール[7:3(容量比)、5m1)に溶かし、ベンゼンスルホン酸を10 容量%含む塩化メチレンを加えた。室温で17分間攪拌の後、反応混合物を飽和 重曹水溶液2mlで中和し、飽和重曹水溶液20m1と塩化メチレン(3X15 ml)の間で分配を行なった。有機層を合体し、蒸発乾固させ、残渣をクロマト グラフ法(10g)で分画した。3′ −〇−ベンゾイルーα−チミジン誘導体 を含む画分を合体し蒸発させた。残渣をエーテルから40℃より低い温度で析出 させた所、無色不定形粉末(0,075g、 87%)を得た。
2)5’−0−ジメトキシトリチル−α−C(Tp)3T)の作製 2−ピリジンアルドキシム0.8108g (5ミリモル)及びN1. N1.  N3. N3−テトラメチルグアニジン0.627 ml (5ミリモル)を 、保護されたDmtr−a−(T’p) T −820,393g (0,15 ミリモル)を水/ジ第キサン[1ニア(容量比)、5m1)にとかした溶液に加 えた。得られた溶液を70℃に9.5時間加熱し、次いで、冷却し、蒸発乾固さ せた。残渣をテトリルアンモニウムハイドロジエンカーボネー) (TEAB、  50m1.50ミリモル)に溶かし、ジエチルエーテル(2X25ml)で洗 浄した。得られた水溶液を蒸発乾固させ、残渣を逆相シリカゲルC1Bカラム( 1,2XlOcm)を用いてクロマトグラフ法に付した。その場合、メタノール 勾配0〜50%のメタノール水を用いた(T E A Bに対し0.1M)。適 当な両分を合体し、蒸発乾固させた。残渣を凍結乾燥した所、所望化合物が無色 粉末の形で0.223g (収率:84%)得られた。
3) a −(Tp)373’ −0−(ε−アミノヘキサノエート)化合物の 作製 5′ −〇−ジメトキシトリルーα−(T p) s T (0、223■、0 .13ミリモル)及びN−ジメトキシトリチル−ω−アミノへキサン酸(0,2 81g、 0.65ミリモル)を無水ピリジン(3ml)に溶かした溶液に、ジ シクロへキシルカルボジイミド0.2678g (1,3ミリモル)及び4−  (N、N−ジメチルアミノ)ピリジン0.0793mg (0,85ミリモル) を加えた。この溶液を室温で3.5時間攪拌した。水1mlを加え、濾過を行な った。濾液を蒸発乾固し、残渣をジエチルエーテルから析出させた(後者の操作 を三回くり返した)。析出物を80%酢酸(5ml)にとかし、得られた溶液を 室1に20分間保った。この混合物をジエチルエーテルで抽出し、蒸発乾固?、 た。残渣にトルエンを加え、その混合物を再度蒸発乾固に付した。残渣をクロマ トグラフ法により逆相シリカゲルC1sカラム(1,2X10CIl+)を用い て精製した。その場合、メタノール濃度が0〜40%の間で段階的勾配を有する メタノール水を用いた。所望化合物を含む画分を蒸発乾固させ、残渣を凍結乾燥 させた。
所望化合物が、無色粉末の形でO,130g (収率:65%)得られた。
反応体の使用量は以下の通りであった。
a−(Tp)s T −3’ −0−(ε−アミノヘキサノニー)) 130■ (0,082ミリモル)及び2−メチル−9−ヒドロキシエリブチジニウムアセ テ−) 11mg (0,032ミリモル)を0.02M燐酸塩緩衝溶液50m 1 (pH7)にとかした。得られた溶液を室温でたえず攪拌した。ペルオキシ ダーゼ(西洋ワサビ)068■を加えた。酵素が溶解してから、20mM H2 0□溶液を滴下した。得られた溶液を濾過し、蒸発乾固させた。残渣を、クロマ トグラフ法により逆相Ljghrosorbe l?pHtカラムを用いて、精 製した。(そう人あり。)適当な画分を合体し、蒸発乾固に付した。
残渣を高速液体クロマトグラフ法で精製した。残渣をDovex 50v(NH 4+の形)カラム中を通過させた。凍結乾燥の後得た最終製品は、2.7mg( 収率:5%)の黄色粉末であった。
実施例 ■ a−T、−C5−OPCとポリ(rA)との対形成a −T 4− Cs −O P Cとポリ(「A)との相互作用を、紫外線吸収及び蛍光を用いて調べた。α −T4−c5−opcの紫外線スペクトルは、271nm及び317nsに二つ の極大を示す。更に、この化合物は蛍光性を有し、励起及び最大放射を夫々31 8n■及び525n■で起す。
ポリ(「A)の存在量が多くなるに従い、α−Ti、−Cs −OP C(10 m Mカコジル酸ナトリウム、100m M塩化ナトリウム中に0.05 mM 、 pH7)のスペクトルは変化する。淡色性は260n■と320nsとの間 で明らかとなり、それは、a−T4−C5−OPCとポリ(rA)配列との結合 に相当する。270nmで、テトラ−α−チミジレート鎖とポリ(rA)との二 重鎖が形成される可能性があり、310nmで、オキサゾロピリドカルバゾール 断片の相互作用が起る。α−T4−C5−OPCの始めの吸光度に対する遊離α −T4−C5−OPCの吸光度の比(これは、オキサゾロピリドカルバゾール誘 導体の濃度に対するポリ(rA)濃度(ヌクレオチドで表した)の比の函数であ る)から、該相互作用の化学量論を推定することが可能である。後者は、4個の アデニン残基に結合する1分子のα−T4−C5−OPCに相当する。同條件下 で、α−T4とポリ(rA)との結合は検出され8℃で錯体か形成された後、温 度を上げると、遊離α−T4−C5−OPCの紫外線スペクトルが徐々に回復し た。1sobest1c pointsが847nm及び324n−に見られた 。
26℃より高い温度では、317nsにおIする吸光度は、8℃における遊離α −T4−C5−OPCに相当する吸光度より大きい。これは、温度を上げた場合 α−T4−c5−opcの脱離が起ることを示す。該錯体の50%解離に相当す る温度は、270nmでは24.5℃、310nsでは26℃に等しい。この結 果は、β−T4−C5−OPCとポリ(rA)との錯体でみられる結果と比較す ることができる。後者の場合は、同條件下での錯体の解離温度は、16℃であっ た。
p4−’r4−C5−OPC分子(7)OPC断片の蛍光は、ポリ(rA)との 錯体の形成後も不変であった。これは、この断片が新たに形成した塩基対の間に 多分はさまれていないことを示唆する。これは、a−T4−C5−opcとβ− T4−C5−OPCとの間のもう一つの相違を示す。何故なら、β−T4−C5 −OPCにおいては、ポリ(「A)との相互作用が蛍光の増加をもたらすからで ある。
更に、a−T4−C5−OPCの濃度をかえ、相当するTs (Tmはa −T  4− Cs −OP C錯体の50%解離温度を示す)をめることにより、α −T4− Cs −0PCとポリ(「A)との相互作用の熱力学的諸パラメータ ーをめた。これらのパラメーターは、以下の式より推定される。
1/T■ −3/H+ 2.3R/H1ogCm上記式において、TIは該錯体 の50%解離温度であり、C■は遊離α−T4−C5−OPCの濃度であり、を −T1であり、Rは2力ロリー1モル/Kに等しい。
Tsは270n−及び310n−で測定し、以下の値を得た。
270n−ΔH−−38,7キロ力ロリー/モルΔS−105,3力ロリー1モ ル ΔG(29g’ K) −−7,2キロ力ロリー1モル810nsΔH−−3B 、8キロ力ロリー1モルΔ5−9g、8カロリー1モル ΔG (298°K) −−7,4キロ力ロリー1モル結論として、新しい分子 、すなわち、オキサゾロピリドカルバゾール構造を有するpotential  interealatingagentが、α−アノマーヌクレオチド単位のみ よりなる人工のテトラチミジレートにペンタメチレン鎖を介して共有結合してい るα−T4−C5−OPCを合成することができた。そのものの紫外線吸収及び 蛍光が示す所によると、オリゴヌクレオチド断片が、塩基対による相補的配列に 選択的に結合するのに必要なelements ofrecognitionを 生ずる。βアノマーと比較した場合、二つの大きな相違がみられる。
a)α−アノマー構造は、ポリ(「A)と錯体を形成した場合、一層の安定性を 与える。
b)オキサゾロピリドカルバゾール残基は、α−オリゴヌクレオチドとポリ(「 A)との間で塩基対形成により生ずる二重鎖中に介在するとは思われない。
実施例 ■ α−T4−C5−OPC基質の51ヌクレアーゼに対する抵抗性 a−及びβ−T4−C5−OPCのS1エンドヌクレアーゼによる分解性の比較 を高速液体クロマトグラフ法により調べた。ピーク強度を、37℃におけるS1 ヌクレアーゼとの反応時間に対して調べた。オリゴヌクレオチドのアノマー構造 がβである場合は、20分の反応後に化合物は完全に消失し、アノマー構造がβ である場合は、化合物は30分後においてももとのま〜であった。
C18μmBondapakカラムを用いて高速液体クロマトグラフ法を実施し た。31%アセトニトリルを含む20mM酢酸アンモニウム溶液(pH6,5、 テトラブチルアンモニウムクロライドに対し5mM)を用いて、1socrat icelutjonを行なった。紫外線吸収を270nsでめた。
分析條件:α−又はβ−T4・C5−0PC(33ナノモル)を水(8μit) にとかした溶液を、緩衝溶液、すなわち、065M酢酸ナトリウム(p)14. 7)、3M塩化ナトリウム及び0.1M酢酸亜鉛と混合した。混合物の量を水で 300m1とし、次いで、S1ヌクレアーゼ(Glbco BRL 。
28単位、3μfI)を加えた。混合物を37℃で培養し、一部(20μml) を色々な時点でとり、直ちにblockingburrersすなわち、20m M燐酸ナトリウム(p)1B、5.180μj?)とまぜ、5分間100℃に加 熱した。同様な操作を各対照実験にも行なった。高速クロマトグラフ法の実施の 際は、50μgを注入した。
以下の実施例x−xxnにおいては、次の省略を使用する。
α−dA :α−D−2′ −デオキシアデノシン a−dbzA :N−ベンゾイル−a−D−2′ −デオキシアデノシン α−dC:α−D−2′ −デオキシシチン a−dbzC:N−ベンゾイル−a−D−2′ −デオキシシチジン α−dG :α−D−2′ −デオキシグアノシン α−pall :N−バルミトイル−α−D−2′ −デオキシグアノシン α−T :α−D−チミジン α−Tbz :3’ −ベンゾイル−α−D−チミジン α−((sp)T):α−D−チミジン5′ −チオホスフェート α−T(ps) :α−D−チミジン3′ −チオホ■ 一〇−P  5−R a−T (p (s) ) (Cnet ) 2 :竪 BHA :ベンゾヒドロキサム酸 Cnet :β−シアノエチル DBu :IJ −ジアザビシフo (5,4,0)Me :メチル MST :メシチレンスルホニルテトラゾーリド P :ホスホエステル P :p−クロロフェニルホスホエステルcr N− Prof ・ TLCニジリカゲルを用いる薄層クロマトグラフ法システムA二CH2Cl2/ メタノール(90:10(容量比)〕 システムB:CH2Cj)2/メタノール[85:15(容量比)〕 実施例 X α−(TpTpTpTpTpTpTpTp)(CH2) s A cr l)5’ −0−(ジメトキシトリチル>−a−チミジン攪拌下、α−チミジン (a、e、>を無水ピリジン(15cl113)にとかした溶液にジメトキシト リチルクロライド5.35.を加える。室温で4時間反応させた後、メタノール (3cI113)を加えて過剰のジメトキシトリチルクロライドを破かいする。
減圧下洛剤を除去し、残渣をクロロホルムにとかす。有機相を水洗し、乾燥し、 濃縮する。濃縮物をシリカゲルを用いてクロマトグラフ法により精製する。収率  80% 2)5’ −0−(ジメトキシトリチル)−α−チミジン3′ −(ピリジニウ ムp−クロロフェニルホスフェート)攪拌下−20℃で、l、5−ジメチルテト ラゾールg当量を無水ピリジンにとかした溶液に、メチルp−クロロフェニルク ロロホスフェート3当量を加える。次いで、室温で1時間攪拌を続け、5’−0 −(ジメトキシトリチル)−α−チミジン1当量をピリジンにとかした溶液を加 える。室温で2〜3時間反応させた後、氷水を加え、ジエステルをクロロホルム で抽出する。クロロホルム溶液を乾燥し、減圧下に濃縮する。ピリジン溶液の形 で得たジエステルは実際上純粋であり、以下の諸段階に用いル。TLC(システ ムB) : Rf −0,183)α−チミジン−3′ −p−クロロフェニル β−シアノエチルホスフェート 攪拌上室温で、(Dmtr)α−T(1ミリモル)及びトリメチルアンモニウム p−クロロフェニルβ−シアノエチルホスフェート(2ミリモル)を無水ピリジ ン(10cI03)にとかした溶液にメシチレンスルホニルクロライド(3ミリ モル)及びテトラゾール(6ミリモル)を加える。反応の後TLC(システムA )を行なう。反応が完了したら、氷水を加えて過剰のメシチレンスルホニルクロ ライドを破かいする。
クロロホルムを用いてトリエステルを抽出する。有機相を飽和重曹水溶液で、つ いで水で洗浄し、乾燥し、濃縮する。得られた残渣をベンゼンスルホン酸〔2% 液で中和する。生成物をクロロホルムで中和し、有機相を氷水で洗い、乾燥し、 蒸発させる。得られた残渣をシリカゲルカラム(溶離剤:CH2Cl2/メタノ ール)を用いて精製する。TLC(システムA) : Rf −0,27収率ニ ア0% 4) (Dmtr)a −(TpTp) Cnet(Dmtr)a −T p  (実施例l−2)0.6ミリモル、a −T p Cnet(実施例1−3>0 .5ミリモル及びメシチレンスルホニルテトラゾ−リド(MST)1.5ミリモ ルを無水ピリジン4.5CO13にとかした溶液を、攪拌上室温で2時間反応に 付す。氷水0.5am3を加え、攪拌を30分間続ける。この溶液を減圧下に濃 縮する。残渣をクロロホルムにとかし、有機相を5%N a HCOa溶液で洗 浄し、乾燥し、減圧下に蒸発させる。生成物をシリカゲルカラム(溶離剤:CH 2CfI2/メタノール)を用いて精製する。TLC(システムA) : Rf  −0,50及び0.52収率ニア2% 5)(Dmtr)a−(TpTp) (Dmtr)a −(TpTp)Cnet (OJミリモル) (実施例1−4 )及びトリエチルアミン1a+13をピリジン(2cg8)に溶かした溶液を室 温で2時間反応に付す。
減圧下に揮発性物質をおい出し、ジエステルを、エーテル中で攪拌して析出させ る。TLC(システムB):Rf −0,19 6) (Dstr)α−(Tp) 4 Cnet化合物(Dmtr)a −(T p) 2Cnet (0,2ミリモル)を、0℃で15分間ベンゼンスルホン酸 で処理する。
この混合物にクロロホルム40(至)3を加える。有機相をN a HCOa水 溶液で洗浄し、N a 2 S O4で乾燥し、減圧下に濃縮する。得られた残 渣に(Dstr)α−(Tp’rp)o、2sミリモルを加える。無水ピリジン と共に蒸発させて乾燥した後、無水ピリジン3(至)3を加え、更にMs’ro 、sミリモルを加え、得られた混合物を室温に2時間放置する。氷水を加えて過 剰のカップリング剤を破かいし、ついで主題化合物の作製を実施例I−4におけ ると同様にして終了する。
7) CI)str)a −(Tp) 8Cnetジヌクレオチド(Dstr) a −(Tp) 2Cnetをテトラヌクレオチド(D+etr)a −(Tp ) 4 Cnetでおきかえ、1−5および16におけると同様に操作して、完 全に保護されたオクタヌクレオチドを得る。
8) (Dmtr)α −(Tp) 8 (CH2) 5 Acr(Dstr) cr −(Tp) 8Cnet (0,01ミリモル)を、ピリジン/トリエチ ルアミン(2:1(容量比)〕溶液0.3CI113を用いて、室温で2時間処 理する。減圧下に溶剤をおい出し、得られたジエステルを固体状態でエーテル洗 浄し、減圧下に乾燥する。次いで、ジエステルを、無水ピリジン中でM S T  (0,04ミリモル)の存在下に、2−メトキシ−6−クロロ−9−(ω−ヒ ドロキシペンチルアミノ)アクリジン0.02ミリモルとカップリングさせる。
ついで、実施例14と同様にして主題化合物の作製を終了する。
9) ” −(Tp) B (CH2) 5Acrベンゾヒドロキサム酸(BH A)及び1.8・ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデク−7−エン(D B  U)を1モル含む無水ピリジン溶液(保護基を除去すべきアリールホスホトリエ ステル1当量あたりB111A−DBυ10当量含有)を用いて、オクタヌクレ オチド(Dmtr)α−(Tp) 8 (CH2) s Acrを室温で24時 間処理する。
この反応媒体をDovex 50 (ピリジニウム形)で中和し、減圧下に蒸発 させる。残渣を80%酢酸を用いて室温で2〜3時間処理し、エタノールと共に 数回蒸発させて、酢酸を除去する。残渣に水を加え、水相をエーテル洗浄し、生 成物を高速液体クロマトグラフ法で精製する。精製物の保持時間を表■に示す。
実施例 XI (Acr (CH2) 5 ) a −(pT) 81)3′ −ベンゾイル− α−チミジン、α−Tbz(Dstr)α−T(1ミリモル)を無水ピリジンに とかした溶液に、室温で攪拌下塩化ベンゾイル(1,5ミリモル)を加える。混 合物を室温で48時間放置する。氷水を加えて過剰の塩化ベンゾイルを破かいし 、ついで主題化合物の作製を実施例X−3におけると同様に終了する。
TLC(システムA) :R40,3B収率 75%2) (Dstr)a − (TpT) bz実施例X−4におけると同様の操作を行なう。たソし、α−T p−Cnetをα−Tbzでおきかえる。保護されたジヌクレオシドモノホスフ ェートが得られる。
3) (Dwtr)a −((Tp) 3 T) bzジヌクレオチド(Dmt r)a −(Tp)2 Cnetを(D mtr)α−(TpT)bzでおきか え、実施例X−6に従って操作し、保護されたテトラヌクラシドトリホスフェー トを得る。
4) (Datr)a −((Tp) 7T) bz(Dmtr)a −((T p) 3T) bz (1当量)からベンゼンスルホン酸を用いてトリチル基を 除去する。混合物にクロロホルムを加え、N a HCOs水溶液で洗い、乾燥 し、濃縮する。残渣に、(Dmtr)a−(Tp) 4 (実施例[5に従って (Dmtr)a −(Tp) 、 Cnetよりシアノエチル基を除去して作製 したもの〕1.2当量を加える。この混合物をピリジンと共に蒸発させて乾燥し た後、そのピリジン溶液にMST3当量を加え、混合物を攪拌下室源で2時間放 置する。主題化合物の作製を実施例X−6におけると同様に終了する。
5) a −C(T p ) y T) bz実施例Xl−4の化合物を、ベン ゼンスルホン酸〔2%、クロロホルム/メタノール(7: 3、容量比)にとか したもの〕を用いて0℃で15分間処理する。
混合物にクロロホルムを加える。クロロホルム溶液をN a HCOa水溶液で 洗い、乾燥し、減圧下で蒸発させる。以下の段階で(そう人あり。) 6) (r −(p(Tp) 7T) bz攪拌下−20℃、無水ピリジンにメ チルp−クロロフェニルクロロホスフェート6当量を加える。添加が終つたら、 攪拌を室温で1時間更に続け、α−((Tp)y T) bz1当量の溶液を加 える。室温で2時間反応を行なった後、氷水を加え、生成物をクロロホルムで抽 出する。
7) [Acr(CM ) ) a −(p (Tp) 7T) bz2−メト キシ−6−クロロ−9−(ω−ヒドロキシペンチルアミノ)アクリジン(2当量 )、α−〔p(T p) 7T)bz(1当量)及びMST (3当量)の溶液 を、室温で2時間反応に付し、実施例X−4におけると同様に主題化合物の作製 を終了する。
8) (Acr (CH2) 5 ) ” −(pT) B保護されたオリゴヌ クレオチド(実施例Xl−7)を、BHA−DBU1モルを無水ピリジンにとか した溶液(保護基を除去すべき了り−ルホスホエステル1当量当りBHA−DB UIO当量)を用いて、室温で攪拌下48時間処理する。この混合物に0.4M 水酸化ナトリウム溶液2溶を加え、室温で1時間攪拌を行なう。反応媒体を塩酸 で中和した後、水相をエーテルで洗い、保護基の除去されたオリゴヌクレオチド を高速液体クロマトグラフで精製する(保持時間は表■に示されている)。
1)ビス(β−シアノエチル)ジイソプロピルアミノホスファイト エーテル(10001m )とベンゼン(500!13)の混合物にβ−シアノ エタノール(15CIl13)及びトリエチルアミン(20g)をとかした溶液 に、ジクロロジイソプロピルアミノホスファイト20.をベンゼン40a++3 にとかした溶液を、攪拌下−5℃で滴下する。滴下が終了したら、室温で1時間 攪拌を続け、濾過によりトリエチルアンモニウムハイドロクロライドを除去する 。減圧下に溶剤をおい出し、生成物を薄層蒸発(分子蓋f)により精製する。
2) a−((Cnet) ((s) p) (Tp)yT)bzビス(β−シ アノエチル)ジイソプロピルアミノホスファイト(5当量)をアセトニトリルに とかした溶液を、a −C(Tp) y T) bz (1当jii)及びテト ラゾール(10当量)をCH3CN/DMF (50:50、容量比)混合溶剤 にとかした無水溶液に、アルゴン雰囲気下に攪拌しながら加える。室温で30分 間放置の後、この混合物に硫黄(50当量)のピリジン懸濁物を加え、30℃で 90分間攪拌を行なう。過剰の硫黄を濾過で除き、溶剤を減圧下におい出し、残 渣にトルエンを加え、有機相をN a HC03水溶液で洗い、乾燥し、濃縮す る。生成物をクロマトグラフ法によりシリカゲルを用いて精製する。
3)α−((sp) (Tp) 7 T)実施例Xn−2に従って作成したオク タヌクレオチドを、BHA及びDBUの1モル溶液(ホスホトリエステル1当量 当りBHA−DBUIO当ii)を用いて室温で48時間処理し、ついで、0. 6M水酸化ナトリウム水溶液2容を用いて24時間処理する。反応媒体を塩酸で 中和し、水相をエーテルで洗い、生成物を高速液体クロマトグラフ法で精製する 。保持時間を表■に示す。
a −((sp)(Tp)y T)(1当th>及び2−メトキシ−6−クロロ −9−(3−(N−(β−クロロエチル)プロピルアミノコエチル)アミノ)ア クリジン(4当ff1)をD M S O/ HO/ N a HCO3混合物 (2:2:1、容量比)にとかした溶液(水中濃度:5%)を、室温で5時間反 応に付す。生成物を高速液体クロマ1グラフ法で精製する。(そう人あり。)実 施例 X■ (Prof(CH) ) a−C(sp) (Tl))7 T)a −((sp ) (Tp)y T) (1当量)及びN−(β−ブロモブロピル)プロフラビ ン(5当量)をDMSO/HO/ N a HCOa混合物(2:2:1、容量 比)にとかした溶液(水中濃度:5%)を、室温で20時間攪拌下に放置する。
生成物を高速液体クロマトグラフ法で精製する。(保持時間は表■に示しである 。)実施例 XIV (Phe−CH) a −((sp) (Tp)y T)実施例Xll−4にお けるのと同様の操作を行なう。たりし、アクリジン誘導体を5−(N−イオドア セチルアミノ)−1,10−フェナントロリンでおきかえる。生成物の保持時間 を表■に示す。
実施例 XV (Au (CH) ) a−(pT)8(ps)り a−チミジン3′ −〔ビ ス(シアノエチル)チオホスフェート〕 (Dg+tr)α−T(1当量)、テトラゾール(4当量)、ビス(β−シアノ エチル)ジイソプロピルアミノホスファイト(2当量)及び硫黄(30当量)を 用い、実施例Xn−2に従って操作し、CD+etr)a −T(p(s))( Cnet)2を得る。ついで、このものを、実施例Xi5に従い、ベンゼンスル ホン酸を用いてトリチル基除去に付す。収率:55% 2) CDmtr)a −T p T) (s)) (Cnet)2実施例X− 4におけると同様の操作を行なう。たソし、Q T i) Cnetをa −T (p(s)) (Cnet)2でおきかえる。ジヌクレオチドを得る。そのもの をクロマトグラフ法によりシリカを用いて精製する。〔溶離剤は、0820g2 /H20/アセトン(31:1:6g、容量比)である。〕収率:約84% 3) (Dstr)d −(Tp) 6Cnet実施例Xl−6におけると同様 の操作を行なう。たゾし、ジヌクレオチド(Dstr)a −(Tp)2Cne tをテトラヌクレオチド(Dmtr)α−(Tp)4Cnetでおきかえる。ヘ キサヌクレオチドが収率75%で得られる。TLC(システムA): Rf − 0JI 4)(Acr(CH2) 5)a−(pT) 6p(Dmtr)a −(Tp) 6Cnetを用い、実施例X l −5゜Xi6およびXi7に従って操作し、 (Acr(CH2)5 )a −(pT)、pCnetを得る。このものを、実 施例[5に従ってトリエチルアミンで処理する。TLC(システムB) : R f −0,445) (Acr (CH2) 5 ) a −(pT)g (p (s)) (Cnet)2実施例X14に従い、MST(3当量)の存在下に、 ヘキサヌクレオチド[Acr (CH2) s ) a −(pT) 6(1当 量)をジヌクレオチドa −(TpT)(p(s))(Cnet)2(1当量) (実施例XV−2の化合物を脱トリチルに付して作製したもの)とカップリング させて、オクタヌクレオチドを得る。生成物をシリカゲルを用いて精製する。
〔溶離剤として、CH2ClI2/メタノール(51:4〜98:14、容量比 )を用いる。〕 8) (Acr (CH2) s ) a −(pT) B (pS)実施例X V−5に従って作製した化合物を用い、実施例Xn−3に従うで操作し、保護基 を脱離したオクタヌクレオチドを得る。保持時間を表■に示す。
(Acr (CH2) 5 ) a −(pT) g (ps) (1当量)及 び4−アジドフェナシルブロマイド(4当量)をDMSO/H20/NaHCO 3混合物(2:2=1、容量比)にとかした溶液(水中濃度=5%)を、室温に 1時間攪拌する。カップリング生成物を高速液体クロマトグラフ法で精製する。
保持時間を表■に示す。
実施例 X■ (Acr (CH2) 5) a −(pT) B (pS)H2CO− ブロモ酢w1(6当量)を、オリゴヌクレオチド[Acr (CH2) s ]  a −(pT) s (ps) (1当量)と、実施例XVIに従い室温で3 時間反応させ名。生成物を高速液体クロマトグラフ法で精製する。保持時間を表 mに示す。
実施例 X■ Q−CTp) (CH2) 6EDTAMea(Dmtr)a −(Tp) ( 1当量) 、M e s E D T A(CH2) 60H(3当量)及びM ST (3当R)の溶液を、室温で1時間反応に付す。氷水を加えて過剰のカッ プリング試薬を破かいする。ついで、実施例X−3におけると同様にして主題化 合物の作製を終了する。
TLC(シXfムA): Rr O,4実施例 XIX (Aer(CH,、)5)a−d (pCpCpTpTpApTpApTpT) 1) (Dstr)a −d (bzAp)(a)3°、5° −ジー (p− ニトロベンゾイル)β−D−チミジン(3,6ミリモル)及びN−ベンゾイルア デニン(12ミリモル)をアセトニトリル(22ca3)に加えた混合物を、T 、山口及びM 、 S aneyoshlの方法(chew。
Pharm、 Bul+、 1984. 32.1441−1450)に従い、 ビス(トリメチルシリル)アセタミド(15ミリモル)で、ついでトリメチルシ リルトリフルオロメタンスルホネー)(4,7ミリモル)で処理する* pre parattve plateりel?トゲラフ法によりシリカゲルを用いて、 3°、5゛−ジー (p−二トロベンゾイル)α−D−d−(N−ベンゾイルア ゾ/シン) (TLC(システムA) : Rf−0,55)と3°。
5°−ジー (p−ニトロベンゾイル)β−D−d−(N−ベンゾイルアデノシ ン)誘導体(TLC(システムA):Rf−0,83)とを分離する。
(b)3°、5゛ −ジー (p−ニトロベンゾイル)α−D−d−(N−ベン ゾイルアデノシン)(1g)をジオキ用いて0℃で処理する。出発原料すべてが α−d−N−ベンゾイルアデノシン〔TLC(CH2Cp2/H2C−2) ( 10:20、容量比) ; Rf−0,31+)に変換したら、アンバーライト lR120樹脂(ピリジニウムの形)を加えて反応媒体を中和する。ついで、a  −d −bzAをクロマトグラフ法によりシリカゲルを用いて精製する。
(c) a −d −bzA (1当量)を、無水ピリジンにとかした溶液をジ メトキシトリチルクロライド(1,1当量)を用いて、室温で4時間処理する。
ついで、実施例X−1及びX−2におけると同様にして、主題化合物の作製を終 了する。TLC(システムB) : Rf −0,322) (Dmtr)a  −d (bzApTp) Cnet実施例X−4に(そう人あり)操作を行なう 。たソし、(Dstr)α−’rpを(D麿Lr)a −d (bzAp)でお きかえる。完全に保護されたジヌクレオチドを得る。
S) (Dmtr>−d (bzApTp)実施例X−5に従って、化合物X− 2を脱シアノエチルに付してジエステルを得る。
4) (Dstr)a −d (bzApTpbzApTp) Cnet実施例 X−6におけると同様に操作を行なう。たりし、(Dmtr)a −(TpTp )Cnet及び(Dstr)cr (TpTp)を、夫々実施例XD(・2及び XlX−3の化合物によりおきかえる。保護されたテトラヌクレオチドが得られ る。
5) (Dltr)a −d (bzApTpbzApTpT)bzジエステル (Ditr)a −d (bzA p T pbzA p T p)1当量)( 実施例X−5に従い化合物XlX−4を脱シアノエチルに付して作製したもの) を、実施例X −41:従い3′ −ベンゾイル−α−チミジン(1当量)とカ ップリングさせ、保護されたペンタヌクレオシドテトラホスフェートを得る。
Ei) (Dstr)a −d (bzCp)3°、5°−ジアセチル−β−D −d(N−ベンゾイルシチジン(Ches、 Pharm、 Bull、 19 g4. 32.1441−1450)を用い、実施例XlX−1−b及びXlX −1−Cにおけると同様に操作し、ジエステルを得る。TLC(システムB)  : Rf −0,32 7) (I)str)a −d (bzcpbzcpTpTI)) Cnetジ ヌクレオチドα−(Tp)2 Cnet (1当it) (実施例Xl−5に従 い(Dmtr)a −(’rp)2Cnetを脱トリチルに付して作製したもの )を、実施例X−4に従いMST (3当量)の存在下に、モノヌクレオチド( Dgtr)a −dbzCp(1当量)とカップリングさせ、保護されたトリヌ クレオチドCD+atr)a −d (bzCp T pTp)Cnctを得る 。このものを脱トリチルに付し、ついで、上記の如くジエステル(Dmtr)α −dbzCpとカップリングさせる。
8) (Dstr)α−d (bzCpbzCpTpTpbzApTpbzAp TpT)bz テトラヌクレオチド3′ −ホスホジエステル(Dmtr)a −d (bzC pbzCp T p T p) (1,2当量)(実施例Xl−5に従い化合物 XlX−7を脱シアノエチルtこ付して作製したもの)を、ペンタヌクレオチド α−d(bzApT 1)bzApTp) bz (1当量)(実施例Xl−5 に従い化合物XlX−5を脱トリチルに付して得たもの)と、(実施例X−4に 従いMST (3当量)の存在下にカップリングさせ、保護されたノナヌクレオ チドを得る。TLC(システムA) : R4−0,55a)(Acr (CH ,2)5 )a −d (pCpCpTpTpApTpApTpT) 化合物X−Sを用い、実施例Xl−5,Xl−6゜Xl7及びXll−3におけ ると同様の操作を行な(1、保護基が脱離した生成物を得る。
アクリジン誘導体にカップリングしたα−D−オリゴヌクレオチドのヌクレアー ゼに対する安定性3′ −位置及び5′ −位置をアクリジンで置換した2種の α−D−オリゴヌクレオチドの、4種のヌクレアーゼによる加水分解速度を、相 当するβ−D−オリゴヌクレオチドの加水分解速度に比べて、次の表■に示す。
2種のエンドヌクレアーゼ(PI及びSl)、2種のエクソヌクレアーゼ(5′ エクソ:子牛膵臓ホスホジェステラーゼ、3′エクソ:へと毒ホスホジェステラ ーゼ)の何れも、β−D−オリゴヌクレオチドに対してよりもα−D−オリゴヌ クレオチドに対し30[1〜5oO(そう人あり)低活性を示す。表中の値は、 α−D−オリゴヌクレオチドの加水分解速度の、同じ配列のβ−D−オリゴヌク レオチドのそれに対する比である。
表 ■ フェナントロリンにカップリングしたα−D−オリゴヌクレオチドによるDNA の特異開裂実施例XIVでのべるα−D−オリゴヌクレオチド(5ミクロンモル )を、10mMカコジル酸ナトリウム及び特表平1−502187(31) 0.1M NaCNを含む緩衝溶液(pH7)にとかす。
そのものを、5−位置を放射性燐で置換した配列5゛ d(TGAGTGAGTAAAAAAAATGAGTGCCAA ”)の一本来 DNA断片(10ナノモル)に加える。硫酸第二銅(1ミクロンモル)及びβ− メルカプトプロピオン酸(1ミリモル)を0℃で加え、混合物を0℃で3時間培 養する。bathocuprojnを加え、反応を中止させる。
混合物を18%ポリアクリルアミドゲル上におき、電気泳動に付す。オートラジ オグラフィーを行なうと、1ocalizationによりa−D−オリゴヌク レオチドがへ8配列と平行配向をしていることを示すバンドの出現により、開裂 位置を知る。
二本糸DNA断片 5°TGAGTGAGTAAAAAAAATGAGTGCCAA 5゜”ACT CACTCATTTTTTTTACTCACGGTT 3゜の存在下に培養した 同じオリゴヌクレオチドは、1mMスペルミンの存在下に二重らせん構造のそれ ぞれの糸に開裂を起す。二本糸の開裂位置から、α−D−オリゴチミジレートX VIはA8配列を含む糸に”J?−H配向していることが分る。
実施例 XX■ 光活性のα−D−オリゴヌクレオチド誘導体による共有結合及び開裂 実施例XVIにのべる分子を、実施例XXIにのべる條件下で、一本来DNA断 片及び二本糸DNA断片(何れも5′ −位置で放射性!換を施しである)の存 在下に0℃で培養する。
混合物を30Qntxより大きい波長の光で0℃で照射し、ついで、1Mピペリ ジンを用いて90℃で20分間処理する。
得られた試料を18%ポリアクリルアミドゲル上におき、電気泳動に付す。オー トラジオグラフィーを行なうと、非常に正確な位置における目標DNAの開裂に 相当するバンドがみられる。これは、α−〇−オリゴチミジレート■が、−水糸 DNA、二水糸DNA何れの場合にもA8配列に王旦三結合していることを示す 。後者の場合、開裂は両方の糸にみられる。
試料をピペリジン処理する前に電気泳動を行なうと、開裂はみられない。最初の DNA断片よりゆっくり移動する分子がみられる。それらは、α−D−オリゴチ ミリデートXVIと目標として使用したDNAの塩基との共存結合生成物に相当 する。
、0− 5 10 15 20 時間(分) ” FIGURE 1 。
F工GtJRE 2 平成1年5月2日

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.オリゴヌクレオチドまたはオリゴデオキシヌクレオチドからなる化学化合物 であって、非天然のαアノマー立体配置を有するヌクレオチドもしくはデオキシ ヌクレオチドの配列を有し、その配列が、エフェクター剤と任意に結合可能であ り、特に、層間剤に対応するラジカル、化学的にもしくは光によって活性化可能 なラジカル、ヌクレオチド連鎖と直接もしくは間接に反応する基を有するラジカ ル、またはその存在が容易にかつ敏感に検出できるラジカルと結合可能である化 学化合物。
  2. 2.オリゴヌクレオチドまたはオリゴデオキシヌクレオチドからなる化学化合物 であって、非天然のαアノマー立体配置を有するヌクレオチドもしくはデオキシ ヌクレオチドの配列を有し、その配列がエフェクターラジカルと結合していない 請求の範囲第1項記載の化学化合物。
  3. 3.式(I): ▲数式、化学式、表等があります▼(I)〔式中、ラジカルBは、同一もしくは 異なっていてもよく、各々任意に修飾された該酸塩基を意味し、活性化可能およ び/または層間基を有し、かつ非天然のαアノマー立体配置のグリコシド環に結 合している; ラジカルXは。同一もしくは異なっていてもよく、各々オキソ(sic)アニオ ンO−、チオ(sic)アニオンS−、アルキル基、アルコキシ基、アリールオ キシ基、アミノアルキル基、アミノアルコキシ基、チオアルキル基、窒素原子を 有する複素環基で置換されたアルキル基もしくはアルコキシ基、または基・Y・ Zを意味する; RとR′は、同一もしくは異なっていてもよく、各々水素原子または基−Y−Z もしくはY′−Z′を意味する; YとY′は同一もしくは異なってもよく、各々、線状もしくは分枝アルキレンラ ジカル−alk−または下記ラジカル: ▲数式、化学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼,▲数 式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼,▲数式、化 学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、 表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼ (上記ラジカル中、UはO,SまたはN;Eは、Y−ZもしくはY′−Z′を除 いてXと同じラジカルを意味する)から選択されたラジカル; Jは、水素原子またはヒドロキシル基;ZとZ′は、同一もしくは異なっていて もよく、各々、エフェクター剤に対応するラジカル、特に、層間剤に対応するラ ジカル、ヌクレオチド連鎖と直接もしくは間接に反応する基を有するラジカルま たはその存在が容易かつ敏感に検出できるラジカルを意味する、(sic): nはoを含む整数; Lは、酸素原子、硫黄原子または−NH−基を意味する〕 で表される請求の範囲第1項または第2項に記載の化合物。
  4. 4.YとY′が、下記ラジカル: ▲数式、化学式、表等があります▼, ▲数式、化学式、表等があります▼, ▲数式、化学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼(上記 ラジカル中、UはO,SまたはN)から選択されたラジカルを意味する請求項第 3項に記載の化合物。
  5. 5.一般式(I)において、 Lが硫黄原子または−NH−基を意味する場合、ラジカルRとR′が、同一もし くは異なっていてもよく、各々水素原子または基−Y−ZもしくはY′−Z′を 意味する〔上記基のYとY′は、同一もしくは異なっていてもよく、各々、線状 もしくは分枝アルキレンラジカル(−alk−)または下記ラジカル:▲数式、 化学式、表等があります▼または▲数式、化学式、表等があります▼,▲数式、 化学式、表等があります▼または▲数式、化学式、表等があります▼(上記ラジ カル中、Eは、Xと同じ意味ラジカル、ラジカル−alk−O−alk、ラジカ ル−alk−CONH−alk−または下記ラジカル: ▲数式、化学式、表等があります▼またはラジカル▲数式、化学式、表等があり ます▼を意味し、およびZとZ′が、同一もしくは異なっていてもよく、各々、 層間剤に対応するラジカル、ヌクレオチド連鎖と直接もしくは間接に反応する基 を有するラジカルまたはその存在が容易にかつ敏感に検出可能な基を意味する〕 ; Lが酸素原子を意味する場合、 ラジカルRとR′が、同一もしくは異なっていてもよく、各々水素原子または基 −Y−Z−もしくはY′−Z′を意味する(上記基のY,Y′,ZおよびZ′は 前記定義と同一、但しラジカルRとR′の少なくともひとつは層間ラジカルもし くは反応性の化学ラジカルを有する); Lが酸素原子を意味する場合、 RとR′が各々、水素原子を意味し;Bが、活性可能および/または層間基を有 する修飾された核酸塩基を意味する; 請求の範囲第3項に記載の化合物。
  6. 6.層間剤のZもしくはZ′が、平坦な立体配置を有する多環式化合物から選択 される請求の範囲第3〜5項のいずれかに記載の新規誘導体。
  7. 7.層間剤ZもしくはZ′が、アクリジンとその誘導体、フロクマリンとその誘 導体、ダウノマイシンなどのアントラシクリン誘導体、1,10−フェナントロ リン、フェナントロリンとその誘導体、プロフラビン、ポルフィリン、ジピリジ ド〔1,2−a:3′,2′−d〕イミダゾール誘導体、エリブチシンもしくは エリブチシニウムとその誘導体、およびジアザピレンとその誘導体である請求の 範囲第6項に記載の新規誘導体。
  8. 8.反応性の化学基ZもしくはZ′が、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレント リアミン五酢酸、ポルフィリン、1,10−フェナントロリン、4−アジドアセ トフェノン、エチレンイミン、β−クロロエチルアミン、ブソラレンおよびそれ らの誘導体から選択される請求の範囲第3〜5項のいずれかひとつに記載の新規 誘導体。
  9. 9.特にペンタメチレン連鎖を介して、N2−メチル−9−ヒドロキシエリブチ シニウムアセテートの誘導体と、共有結合したα−オリゴヌクレオチドからなる 請求の範囲第3〜7項のいずれかひとつに記載の化合物。
  10. 10.ラジカルBが、チミン、アデニン、2−アミノアデニンとその置換誘導体 、シトシン、グアニンとその置換誘導体、ウラシル、5−ブロモウラシル、8− アジドアデニン、7−デアザアデニン、7−デアザグアニン、4−アジドシトシ ン、4−アジドチミンならびに層間基および/または化学的にもしくは光化学的 に活性化しうる基を有する上記塩基の誘導体である請求の範囲第3〜9項のいず れかひとつに記載の新規誘導体。
  11. 11.α〔(Tp)nT〕(Y1)Z1;Z2(Y2)α−(Tp)nT〕;Z 2(Y2)α−〔Tp)nT〕(Y1)Z1:Z2(Y2)α−d(CpCpT pTpApTpApTpT){式中、Aはα−D−デオキシアデノシンラジカル を意味し、Cはα−D−デオキシシチジンラジカルを意味し、Tはα−D−チミ ジンラジカルを意味し、nは1〜25の整数を意味し、Y1とY2は1〜10の 炭素原子を有するアルキレンラジカルを意味し、Z1と22は各々、アクリジン 誘導体、プロフラビン誘導体、1,10−フェナントロリン誘導体、4−アジド アセトフェノン誘導体、EDTA誘導体またはビオチン誘導体を意味する}から 選択される請求の範囲第3〜10項のいずれかひとつに記載の新規誘導体。
  12. 12.α−D−オリゴヌクレオチド化合物である請求項第1〜11項のいずれか ひとつに記載の化合物。
  13. 13.ホスホジエステル、ホスホトリエステル、ホスホラミダイトまたはハイド ロジエノホスホネートの合成法が適用され、α−ヌクレオシドを出発物質として 用い、十分に保護された誘導体が製造され、次いで保護された基が除去される、 請求項第3〜12項のいずれかひとつに記載された(sic)α−オリゴヌクレ オチドの製造方法。
  14. 14.保護されたα−D−オリゴヌクレオチド3′−ホスホジエステルを、層間 剤または反応性化学基のヒドロキシルとカッブリングさせるか、またはすでに層 間剤もしくは反応性化学基を有する保護されたα−D−オリゴヌクレオチドの5 ′−ヒドロキシル基とカッブリングさせる請求の範囲第13項記載の方法。
  15. 15.保護されたα−ヌクレオチド5′−ホスホジエステルを、その層間剤もし くは反応性化学基のヒドロキシ基とカッブリングさせるか、または層間剤もしく は反応性化学基を有するジエステルを、保護されたα−D−オリゴヌクレオチド の5′−ヒドロキシル基とカッブリングさせる請求の範囲第13項記載の方法。
  16. 16.層間剤もしくは反応性化学基のヒドロキシル基を、保護されたα−D−オ リゴヌクレオチド3′,5′−ビス(ホスホジエステル)とカッブリングさせる 請求の範囲第13項記載の方法。
  17. 17.層間剤もしくは反応性化学基を有するジエステルを、ずでに層間剤もしく は反応性化学基を有する保護されたα−D−オリゴヌクレオチドの5′−ヒドロ キシル基とカッブリングさせる請求の範囲第13項記載の方法。
  18. 18.アリールホスホエステル基の脱保護を、無水媒体中で、非求核性第三級塩 基の存在下、ベンゾヒドロキサム酸を用いて行う請求の範囲第13項記載の方法 。
  19. 19.ヌクレオチド連鎖の3′末端もしくは5′末端の一つまたは3′末端と5 ′末端との両者にチオホスフェート基を有する保護されていないα−D−オリゴ ヌクレオチド誘導体が製造される、請求の範囲第3〜12項のいずれかひとつに 記載の新規誘導体の製造方法。
  20. 20.保護されていないα−D−オリゴヌクレオチド3′−チオホスフェートを 、層間剤もしくは化学基を有するハロアルキルとカッブリングさせる請求の範囲 第19項記載の方法。
  21. 21.保護されていないα−D−オリゴヌクレオチド5′−チオホスフェートを 、層間剤もしくは化学基を有するハロアルキルとカッブリングさせる請求の範囲 第19項記載の方法。
  22. 22.保護されていないα−D−オリゴヌクレオチド3′,5′−ビス(チオホ スフェート)を、層間剤もしくは化学基を有するハロアルキルとカッブリングさ せる請求の範囲第19項記載の方法。
  23. 23.β−アノマーが用いられる典型的なホスホトリエステル法であるが、グア ニンのα−ヌクレオチド誘導体が、追加の基、好ましくはN,Nジフェニルカル バモイル基によってO6位で保護される、請求の範囲第3〜12項に記載のα− オリゴヌクレオチドの製造方法。
  24. 24.(a)例えば5′位にジメトキシトリチル基および3′位にメチルジイソ プロピルアミノホスホラミダイト基を有する出発物質のヌクレオチドもしくはオ リゴヌクレオチドの3′位と5′位の保護;(b)α−ヌクレオシド誘導体の3 ′−ヒドロキシル基と固体担体のアミノ基面に、例えばスクシニル基のような結 合手を用いて、α−ヌクレオシド誘導体を導入する、固体担体のファンクショナ ライゼーション;(c)合成リアクター内でのオリゴヌクレオチド連鎖の延長; および (d)最後に延長されたオリゴヌクレオチドの脱離,脱保護および精製、 からなるホスホラミダイト法によって、支持された合成が行われる、請求の範囲 第2項または3項に記載の、エフェクター剤を用いずに化合物を合成する方法。
  25. 25.出発物質が、5′位が保護されたエフェクター剤なしのオリゴヌクレオチ ドであり、その3′−OH末端を、第2官能基が保護されている二宮籠手の保護 されていない官能基と反応させ、得られた生成物を脱保護した後、前記生成物を 、二官能手の遊離の第2官能基を介してエフェクター剤と結合させる、請求の範 囲第3〜12項のいずれかひとつに記載の、エフェクター剤を有する化合物を合 成する方法。
  26. 26.5′位が保護されたオリゴマーの3′−OH末端を、アミン基が保護され ているアミノヘキサン酸でエステル化する請求の範囲第25項記載の方法。
  27. 27.相補的β−オリゴヌクレオチド配列と平行に対合させる、請求の範囲第3 〜12項のいずれかひとつに記載の化合物の用途。
  28. 28.前記化合物が、診断もしくは予報のために、指定の一重鎖もしくは二重鎮 らせんのDNAもしくはRNA配列に対するハイブリッド形成プローブもしくは 精製成分として用いられる、請求の範囲第3〜12項のいずれかひとつに記載の 化合物の用途。
  29. 29.前記化合物が、DNAもしくはRNAのレベルでの突然変位を検出するの に用いられる、請求の範囲第3〜12項のいずれかひとつに記載の化合物の用途 。
  30. 30.前記化合物が、予め選択された、細胞遺伝子、またはウイルス、細菌もし くは寄生生物のような病原因子を特異的に阻害するのに用いられる、請求の範囲 第3〜12項のいずれかひとつに記載の化合物の用途。
  31. 31.細胞、ウイルス、細菌もしくは寄生生物の起源の遺伝子もしくはそのメッ センジャーRNAのハイブリッド形成、選択的開裂もしくは化学的修飾によって 、遺伝子の発現を選択的に阻害するための、請求の範囲第3〜12項のいずれか ひとつの誘導体の用途。
  32. 32.ウイルスRNAもしくはそのメッセンジャーRNAのハイブリッド形成、 開裂もしくは化学的修飾によって、ウイルスのRNAの発現を選択的に阻害する ための請求の範囲第3〜12項のいずれかひとつの誘導体の用途。
  33. 33.前記化合物が、塩基配列に対して特異的な人造ヌクレアーゼとして使用さ れる、請求の範囲第3〜12項のいずれかひとつに記載の化合物の用途。
  34. 34.抗ウイルス剤、抗腫瘍剤、抗生物質または抗寄生生物剤として、または突 然変位もしくは異常によって遺伝子が異常に発現される病理的状態にある場合に 使用される、医薬製品としての、請求の範囲第3〜12項のいずれかひとつに記 載の化合物。
  35. 35.診断もしくは予報のために、指定の一重領もしくは二重鎖らせんのDNA もしくはRNAの塩基配列を検出するプローブとしての、 一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、JとXは請求の範囲第3項における定義と同一およびBは天然の核酸塩 基を意味する)で表されるα−D−オリゴヌクレオチド誘導体の用途。
  36. 36.指定の一重鎮もしくはらせんのDNAもしくはRNAの塩基配列を精製す るための、請求の範囲第35項に定義した誘導体の用途。
  37. 37.細胞、ウイルス、細菌もしくは寄生生物起源の遺伝子もしくはそのメッセ ンジャーRNAのハイブリッドを選択的に形成することによって、遺伝子の発現 を選択的に阻害するための、請求の範囲第35項に定義した誘導体の用途。
  38. 38.ウイルスRNAもしくはそのメッセンジャーRNAの発現を選択的に阻害 するための、請求の範囲第35項で定義した誘導体の用途。
  39. 39.抗ウイルス、抗腫瘍剤、抗生物質もしくは抗寄生生物剤として、または突 然変位もしくは異常によって遺伝子が異常に発現する病理的状態において用いる 、新親な医薬製品としての、請求の範囲第35項で定義した誘導体。
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