JPH1171392A - ピューロマイシンを3′−リン酸末端にもつ核酸化合物及びその合成方法 - Google Patents

ピューロマイシンを3′−リン酸末端にもつ核酸化合物及びその合成方法

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JPH1171392A
JPH1171392A JP23583497A JP23583497A JPH1171392A JP H1171392 A JPH1171392 A JP H1171392A JP 23583497 A JP23583497 A JP 23583497A JP 23583497 A JP23583497 A JP 23583497A JP H1171392 A JPH1171392 A JP H1171392A
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JP
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puromycin
dimethoxytrityl
nucleic acid
cpg
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JP23583497A
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Hiroshi Sugiyama
弘 杉山
Retsu Saito
烈 斎藤
Shuji Ikeda
修司 池田
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TOKYO IKA SHIKA UNIV
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピューロマイシンは官能基が多いため選択的
な反応を行うことが難しく、自動合成機によりピューロ
マイシンを3′−リン酸末端にもつ任意の配列をもつD
NA、RNAの合成はできなかった。 【解決手段】 ピューロマイシンの第一アミン、5′位
の水酸基をブロックした後、3′位の水酸基を琥珀酸で
ブロックしその琥珀酸に長鎖アルキルアミン−CPGを
反応させる工程により得られたN−フルオレニルメトキ
シカルボニル−5′−O−ジメトキシトリチル−ピュー
ロマイシン3′−O−スクシネートCPG−サポートを
通常のホスホロアミダイト法に付し、次いでピューロマ
イシン誘導体を3′−末端にもつ核酸化合物をサポート
から切り出し、更にデブロックおよび精製を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピューロマイシン
の活性を生かした誘導体、特にピューロマイシンを末端
に持った核酸誘導体の合成に関する。
【0002】
【従来の技術】ピューロマイシンは蛋白合成を阻害する
抗生物質である。その作用機構は、アミノ酸を担持した
tRNAの代わりにリボソームに取り込まれ、合成され
伸長してきたペプチドと反応しそれ以上伸長できなくさ
せることによりペプチドの合成を止めるというものであ
る。このように特異な作用機構を持つものの、ピューロ
マイシンの活性を生かした誘導体、特にピューロマイシ
ンを末端に持った核酸化合物はこれまで合成されなかっ
た。その理由はピューロマイシンは官能基が多いため選
択的な反応を行うことが難しく、また核酸の末端に結合
させる収率の良い方法が皆無であったためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在DNAやRNAの
化学合成は非常に進歩し、自動合成機により容易に合成
できるようになっている。本発明ではこの技術に組み込
めるようピューロマイシンを化学修飾してDNA、RN
A固相自動合成用の固相担体とし、ピューロマイシンを
3′−リン酸末端にもつ任意の配列をもつDNA、RN
Aの化学合成を可能にするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)ピュー
ロマイシンの第一アミンをN−フルオレニルメトキシカ
ルボニル基でブロックする工程、(2)その5′位の水
酸基をジメトキシトリチル基でブロックする工程、
(3)その3′位の水酸基を琥珀酸でブロックする工
程、及び(4)その琥珀酸に長鎖アルキルアミン−CP
Gを反応させる工程によりN−フルオレニルメトキシカ
ルボニル−5′−O−ジメトキシトリチル−ピューロマ
イシン3′−O−スクシネートCPG−サポートを生成
し、その生成物を通常のホスホロアミダイト法に付し、
次いでピューロマイシン誘導体を3′−リン酸末端に持
つ核酸化合物をサポートから切り出し、更にデブロック
および精製を行うことによってピューロマイシンを3′
−リン酸末端に持つ核酸化合物を合成する方法である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の出発物質であるピューロ
マイシンは次式の化学構造式を有する。
【化1】
【0006】上記ピューロマイシンを化学修飾して得ら
れるN−フルオレニルメトキシカルボニル−5′−O−
ジメトキシトリチル−ピューロマイシン3′−O−スク
シネートCPG−サポートは、次式の化学構造式を有す
る。
【化2】
【0007】上記化学構造式のサポートは、市販されて
いる自動合成機に装着し、通常のDNA、RNA合成を
行った後、アンモニア水でサポートを切り離し、得られ
た3′−リン酸末端にピューロマイシン誘導体を持つ核
酸化合物を通常の方法によりデブロック(脱保護)、精
製して本発明の化合物を得る。このような自動合成はこ
れまで不可能であった。
【0008】
【実施例】以下、本発明を実施例について説明する。試薬・機器 ピューロマイシンとLCAA−CPG(long ch
ain alkylamine−controlled
pore glass)はシグマ社より購入した。D
NA合成用試薬はグレン・リサーチ(Glen res
earch)より購入した。反応には乾燥溶媒を用い
た。溶媒の乾燥剤として、ピリジンには水酸化バリウ
ム、アセトニトリルには水素化カルシウムを用いた。シ
リカゲルはWakogel C−200、NMRはJE
OL−JNM−GX400スペクトロメーター、FAB
massはJEOL JMS−SX102A、DNA
合成機はABI381A DNAシンセサイザーを用い
た。
【0009】(実施例1)スキーム
【化3】 a:Fmoc−OSu、Et3 N/CH3 CN b:DMTrCl、Et3 N/ピリジン c:無水琥珀酸、DMAP/ピリジン d:LCAA−CPG,DEC,DMAP,DhbtO
H/ピリジン 上記スキームに沿って、各工程段階の反応を以下のよう
に行った。
【0010】N−フルオレニルメトキシカルボニル−ピ
ューロマイシン(1)の合成 ピューロマイシン2塩酸塩・1水和物200mg(0.
355mmol)をアセトニトリル10mlで3回共沸
させ乾燥した。そこへアセトニトリル10ml、トリエ
チルアミン99μl(0.71mmol)、そしてN−
(9−フルオレニルメトキシカルボニロキシ)スクシン
イミド240mg(0.712mmol)を加え、室温
下24時間攪拌した。生成した沈殿を濾別し、アセトニ
トリルでよく洗浄し、沈殿を真空ポンプで乾燥した。収
量242mg(0.349mmol,98.2%)であ
った。
【0011】1 HNMR(400MHz,DMSO−d
6)δ2.75(dd,1H,J=10.1,13.6
Hz,Tyr−CH2 ),2.93(dd,1H,J=
4.4,12.9Hz,Tyr−CH2 ),3.36−
3.56(m,8H,5′,N−CH3 ),3.67
(s,3H,Tyr−OCH3 ),3.94(m,1
H,4′),4.10−4.18(m,3H,Fmoc
−CH,Fmoc−CH2),4.32(ddd,1
H,J=4.8,9.0,9.0Hz,Tyr−C
H),4.42−4.52(m,2H,2′,3′),
5.13(t,1H,J=5.4Hz,5′−OH),
5.99(d,1H,J=2.6Hz,1′),6.0
6(br,1H,2′−OH),6.79(d,2H,
J=8.4Hz,Tyr−aromatic),7.2
3(d,2H,J=8.6Hz,Tyr−aromat
ic),7.29(m,2H,Fmoc−aromat
ic),7.39(m,2H,Fmoc−aromat
ic),7.53(d,1H,J=8.8Hz,Tyr
−NH),7.63(d,1H,J=7.1Hz,Fm
oc−aromatic),7.64(d,1H,J=
7.3Hz,Fmoc−aromatic),7.86
(d,1H,J=7.5Hz,Fmoc−aromat
ic),8.06(d,1H,J=7.3Hz,3′−
NH),8.22(s,1H,2),8.42(s,1
H,8);HRMS(FABMS) 理論値 C 3740
7 7 [(M+H)+ ]694.2989,測定値
694.3012.
【0012】N−フルオレニルメトキシカルボニル−
5′−O−ジメトキシトリチル−ピューロマイシン
(2)の合成 N−フルオレニルメトキシカルボニル−ピューロマイシ
ン(1)242mg(0.348mmol)をピリジン
10mlで3回共沸させ乾燥した。そこへピリジン10
ml、トリエチルアミン73μl(0.53mmo
l)、そしてジメトキシトリチルクロライド236mg
(0.696mmol)を加え、室温下攪拌した。3時
間後、少量のメタノールを加えて余分のジメトキシトリ
チルクロライドをつぶし、溶媒をエバポレーターで減圧
留去した。シリカゲルカラムで精製し(展開溶媒:塩化
メチレン−3%メタノール/塩化メチレン)、目的物質
293mg(0.294mmol,84.4%)を得
た。
【0013】1 HNMR(400MHz,CDCl3
δ2.82(br,1H,Tyr−CH2 ),3.00
(br,1H,Tyr−CH2 ),3.30(dd,1
HA,J=3.8,10.8Hz,5′),3.43
(dd,1H,J=2.0,10.7Hz,5′),
3.20−3.80(br,6H,N−CH3 ),3.
67(s,3H,Tyr−OCH3 ),3.74(s,
6H,ジメトキシトリチル−OCH3 ),4.13−
4.21(m,2H,4′,Fmoc−CH),4.2
7−4.38(br,m,3H,Tyr−CH,Fmo
c−CH2 ),4.43(br,1H,3′),4.6
2(br,t,1H,J=5.2Hz,2′),5.4
3(br,d,1H,J=7.0Hz,Tyr−N
H),5.63(br,1H,1′),6.42(b
r,1H,3′−NH),6.75(m,6H,Tyr
−aromatic,ジメトキシトリチル−aroma
tic),6.98(m,2H,Tyr−aromat
ic),7.13−7.39(m,13H,Fmoc−
aromatic,ジメトキシトリチル−aromat
ic),7.51(t,2H,J=6.8Hz,Fmo
c−aromatic),7.72(d,2H,J=
7.5Hz,Fmoc−aromatic),7.99
(s,1H,2),8.19(s,1H,8);FAB
MS 理論値 C585879 996[(M+
H)+ ] 測定値 996.
【0014】N−フルオレニルメトキシカルボニル−
5′−O−ジメトキシトリチル−ピューロマイシン3′
−O−スクシネート(3)の合成 N−フルオレニルメトキシカルボニル−5′−O−ジメ
トキシトリチル−ピューロマイシン(2)293mg
(0.294mmol)をピリジン10mlで3回共沸
させ乾燥した。そこへピリジン10ml、無水琥珀酸2
94mg(2.94mmol)、そしてジメチルアミノ
ピリジン10mg(cat.)を加え24時間攪拌し
た。溶媒をエバポレーターで減圧留去した後、残さを少
量のメタノールに溶解させ、100mlの蒸留水を加え
た。生じた沈殿を濾過し、よく蒸留水で洗浄した後、乾
燥した。ここに塩化メチレンを加え、溶けないものを濾
別し、溶液中の塩化メチレンを減圧留去し、乾燥した。
目的物質314mg(0.286mmol,97.4
%)を得た。
【0015】1 HNMR(400MHz,CDCl3
δ2.54−2.75(m,6H,Tyr−CH2 ,s
uccinic ester−CH2 ),3.30−
3.40(m,2H,5′),3.48(br,s,6
H,N−CH3 ),3.67(s,3H,Tyr−OC
3 ),3.71(s,6H,ジメトキシトリチル−O
CH3 ),3.89(br,1H,4′),4.05
(t,1H,J=7.0Hz,Fmoc−CH),4.
12−4.25(m,2H,Fmoc−CH2 ),4.
73(m,1H,Tyr−CH),5.15(m,1
H,3′),5.77(d,1H,J=5.7Hz,
2′),5.82(d,1H,J=8.6Hz,Tyr
−NH),6.08(s,1H,1′),6.62−
6.70(m,3H,3′−NH,Tyr−aroma
tic),6.76(d,4H,J=8.3Hz,ジメ
トキシトリチル−aromatic),6.90(d,
2H,J=8.0Hz,Tyr−aromatic),
7.10−7.50(m,15H,Fmoc−arom
atic,ジメトキシトリチル−aromatic),
7.70(d,2H,J=7.5Hz,Fmoc−ar
omatic),7.91(s,1H,2),8.26
(s,1H,8); FABMS 理論値 C6262
7 12 1096[(M+H)+ ]、C62607 12
1094[(M−H)] 測定値 1096[(M+
H)+ ],1094[(M−H)].
【0016】N−フルオレニルメトキシカルボニル−
5′−O−ジメトキシトリチル−ピューロマイシン3′
−O−スクシネートCPG−サポート(4)の合成 N−フルオレニルメトキシカルボニル−5′−O−ジメ
トキシトリチル−ピューロマイシン3′−O−スクシネ
ート(3)をピリジン10mlで3回共沸させ乾燥し
た。シールドボトルに活性化した1 LCAA−CPG2
00mg、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−
エチルカルボジイミド89mg(0.464mmo
l)、ジメチルアミノピリジン15mg(0.123m
mol)、そして3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ4
−オキソ−1,2,3−ベンゾトリアジン75mg
(0.460mmol)を入れて窒素置換した。そこへ
N−フルオレニルメトキシカルボニル−5′−O−ジメ
トキシトリチル−ピューロマイシン3′−O−スクシネ
ート(3)111mg(0.0927mmol)を4m
lのピリジンに溶解させ加えた。振とう機を使って4日
間攪拌した後、LCAA−CPGを濾別し、ドライアセ
トニトリルで洗浄した。3%トリクロロ酢酸−塩化メチ
レンにより生成するジメトキシトリチルカチオンをUV
で定量する(ε=70000,498nm)ことによ
り、サポートは21μmol/gでビューロマイシンを
担持していることが判った。
【0017】次いで、上記実施例1によって得られたN
−フルオレニルメトキシカルボニル−5′−O−ジメト
キシトリチル−ピューロマイシン3′−O−スクシネー
トCPG−サポート(4)より3′−リン酸末端にピュ
ーロマイシンをもつ核酸誘導体を合成する方法について
述べる。
【0018】(実施例2)5′−d(GCAT)−ピューロマイシンの合成 前記実施例1により合成したサポート25mg(0.5
3μmol)を用いて通常のホスホロアミダイト法によ
って(ただし、カップリング時間は5分とした)、5′
−d(GCAT)−ピューロマイシンを合成した。合成
後、28%アンモニア水でサポートからの切り出し、5
5℃、8時間で塩基の保護基のデブロックを行った。ア
ンモニアを減圧留去し、蒸留水で約500μlとなるよ
うに希釈した。これをHPLCで分析し、メインピーク
を分取・精製した。分取後、アセトニトリルを減圧留去
し凍結乾燥によりギ酸アンモニウムをとばした。蒸留水
500μlを加えて水溶液とし、20μlを酵素溶液
(SVP.D.E.,AP,PIを含む)10μlと混
合し、37℃、3時間でヌクレオチドへ酵素分解した。
酵素分解後の溶液をHPLCで分析したところ、dC:
dG:T:dAが1:1:1:1で、そしてピューロマ
イシンが生成していた。このことから分取したメインピ
ークは5′−d(GCAT)−ピューロマイシンである
ことが確認できた。またエレクトロスプレーマスにより
分子量が確認できた。
【0019】ESI MS 理論値 5′−d(GCA
T)−ピューロマイシン [(M−2H)2-]852、
[(M−3H)3-]567 測定値 852,568。
【0020】(実施例3)5′−d(CAGGATGGCTTGAAGATGT
A)−ピューロマイシンの合成 実施例1により合成したサポート25mg(0.53μ
mol)を用いて通常のホスホロアミダイト法によって
5′−d(CAGGATGGCTTGAAGATGT
A)−ピューロマイシンを合成した(DMTr:O
N)。合成後、28%アンモニア水でサポートからの切
り出し、55℃、8時間で塩基の保護基の脱保護を行っ
た。アンモニアを減圧留去し、蒸留水で約500μlと
なるように希釈した。これをHPCLで分析し、メイン
ピークを分取・精製した。分取後、アセトニトリルを減
圧留去し凍結乾燥した。80%酢酸水溶液を100μl
加え室温で30分攪拌しジメトキシトリチル基をはずし
た。ジエチルエーテルで分液し、酢酸水溶液を約半量に
減圧留去した。蒸留水で約500μlとなるように希釈
した。これをHPLCで分析し、メインピークを分取・
精製した。エレクトロスプレーマスにより分子量を確認
し、目的生成物であることが判明した。
【0021】ESI MS 理論値 5′−d(CAG
GATGGCTTGAAGATGTA)−ピューロマイ
シン [(M−4H)4-]1687、[(M−5
H)5-]1349、[(M−6H)6-]1124、
[(M−7H)7-]963、[(M−8H)8-]84
3、[(M−9H)9-]749、測定値 1688,1
351,1125,964,842,750。
【0022】
【発明の効果】現在、DNAやRNAの化学合成は非常
に進歩し自動合成機により容易に合成できるようになっ
ている。本発明ではこの技術に組み込めるようピューロ
マイシンを化学修飾し、ピューロマイシンを3′−リン
酸末端にもつ任意の配列を有するDNA、RNAの化学
合成を可能にしたものである。
【0023】ピューロマイシンを末端にもつ任意の配列
を持つDNA、RNAは配列選択性を付与できるため、
蛋白合成を効率よく阻害する可能性を持っている。これ
らの機能分子の合成は配列の異なった多種の分子を合成
する必要があり、自動合成機を用いる化学合成は必須で
ある。
【0024】また、mRNAの3′−末端にピューロマ
イシンをもつ化合物では、伸長ペプチドとmRNAを共
有結合させることができる可能性があり、この技術が確
立すれば蛋白を用いた分子進化法が利用可能となり、分
子生物学におけるブレークスルーとなる可能性がある。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N−フルオレニルメトキシカルボニル−
    5′−O−ジメトキシトリチル−ピューロマイシン3′
    −O−スクシネートCPG−サポート。
  2. 【請求項2】 (1)ピューロマイシンの第一アミンを
    N−フルオレニルメトキシカルボニル基でブロックする
    工程、(2)その5′位の水酸基をジメトキシトリチル
    基でブロックする工程、(3)その3′位の水酸基に琥
    珀酸を結合する工程、及び(4)その琥珀酸に長鎖アル
    キルアミン−CPGを反応させる工程よりなることを特
    徴とするN−フルオレニルメトキシカルボニル−5′−
    O−ジメトキシトリチル−ピューロマイシン3′−O−
    スクシネートCPG−サポートを生成する方法。
  3. 【請求項3】 ピューロマイシンを3′−リン酸末端に
    もつ核酸化合物。
  4. 【請求項4】 (1)ピューロマイシンの第一アミンを
    N−フルオレニルメトキシカルボニル基でブロックする
    工程、(2)その5′位の水酸基をジメトキシトリチル
    基でブロックする工程、(3)その3′位の水酸基を琥
    珀酸でブロックする工程、及び(4)その琥珀酸に長鎖
    アルキルアミン−CPGを反応させる工程により得られ
    たN−フルオレニルメトキシカルボニル−5′−O−ジ
    メトキシトリチル−ピューロマイシン3′−O−スクシ
    ネートCPG−サポートを通常のホスホロアミダイト法
    に付し、次いでピューロマイシン誘導体を3′−リン酸
    末端にもつ核酸化合物をサポートから切り出し、更にデ
    ブロックおよび精製を行うことを特徴とするピューロマ
    イシンを3′−リン酸末端に持つ核酸化合物を合成する
    方法。
JP23583497A 1997-09-01 1997-09-01 ピューロマイシンを3′−リン酸末端にもつ核酸化合物及びその合成方法 Pending JPH1171392A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003062417A1 (fr) * 2002-01-22 2003-07-31 Mitsubishi Chemical Corporation Produit de ligation arn-adn, et utilisation correspondante

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WO2003062417A1 (fr) * 2002-01-22 2003-07-31 Mitsubishi Chemical Corporation Produit de ligation arn-adn, et utilisation correspondante

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