JPS63241356A - Determination of base sequence for polynucleotide and/or oligonucleotide and analyzer using the same - Google Patents

Determination of base sequence for polynucleotide and/or oligonucleotide and analyzer using the same

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JPS63241356A
JPS63241356A JP29126587A JP29126587A JPS63241356A JP S63241356 A JPS63241356 A JP S63241356A JP 29126587 A JP29126587 A JP 29126587A JP 29126587 A JP29126587 A JP 29126587A JP S63241356 A JPS63241356 A JP S63241356A
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JP
Japan
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oligonucleotides
polynucleotides
labeled
base sequence
determining
Prior art date
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Application number
JP29126587A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Kikyoya
正 桔梗谷
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To simplify operation along with a higher accuracy, by causing simultaneous reaction between a sample, a primer complementary thereto, non-labeled four kinds of nucleotide triphosphate and differentially labelled four kinds of modified nucleotide derivatives. CONSTITUTION:Polynucleotide or oligonucleotide desired to determine sequence, a single-chain nucleotide sequence (primer) complementary to a sequence to be arranged as base sequence, non-labelled four kinds of nucleotide triphosphate adenine, guanine, cytosine and thymine (uracil), differently labeled one or more kinds of modified nucleotide derivatives of adenine, guanine, cytosine and thymine (or uracil) are held into one reaction container to make hybrid forming conditions. This enables simultaneous labeling of one or more kinds only with single reaction to determine sequence.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌク
レオチドの塩基配列決定法およびそれに用いる分析装置
に関する。さらに詳細には、本発明はポリヌクレオチド
および/もしくはオリゴヌクレオチドの配列分析、特に
DNAの塩基配列分析において、分析物の検出を容易か
つ精度よく行うために用いられる標識化合物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides, and an analysis device used therefor. More specifically, the present invention relates to a labeling compound used for easily and accurately detecting an analyte in polynucleotide and/or oligonucleotide sequence analysis, particularly DNA base sequence analysis.

DNA(デオキシリボ核酸)およびRHw)(リボ核酸
)の信頼しつる塩基配列決定法の開発は、組換えDNA
技術および遺伝子工学の成功に対する1つの鍵となって
いる。塩基配列決定法としては、サンガー法(Proc
、 Na tl、 Acad、 Scl USA、 5
463(1977)、  Methods in En
z、、 、卦5a−580(198Q))、#よびマキ
サム−ギルバード法(Methods in Enz、
、 65+499−559(1980)、lの2つの異
なる方法が広範に使用されている。
The development of reliable base sequencing methods for DNA (deoxyribonucleic acid) and RHw) (ribonucleic acid) is based on recombinant DNA
It has become one of the keys to the success of technology and genetic engineering. As a base sequencing method, the Sanger method (Proc
, Natl, Acad, Scl USA, 5
463 (1977), Methods in En.
z, , , Hexagram 5a-580 (198Q)), # and the Maxam-Gilbert method (Methods in Enz,
, 65+499-559 (1980), two different methods are widely used.

サンガーらにより開発された方法はDNAポリメラーゼ
の重合酵素反応を利用した塩基配列決定法で、ダイデオ
キシ(連鎖末端)法とも称され、近年最もよく使われる
方法である。1969年にAtkinsonらが、dd
NTP (グイデオキシリボヌクレオチド)がDNAポ
リメラーゼlによるDNA合成のインヒビターとして作
用することを報告しくAtkinson 、 K R,
、et al、 、 Biochemi 5try、 
8.4897−4904(1969))、その後、Sa
nger らがこの事実より、DNAポリメラーゼの重
合反応の停止法として4厘のddNTPを用いたDNA
配列分析の方法を提示した(Sanger、 F、 、
 et al、proc、 Natl、Acad、 S
ci、USA、 74.5463(1977))。
The method developed by Sanger et al. is a base sequencing method that utilizes the polymerase reaction of DNA polymerase, and is also called the dideoxy (chain end) method, and is the method most commonly used in recent years. In 1969, Atkinson et al.
Atkinson, K. R. reported that NTP (guideoxyribonucleotide) acts as an inhibitor of DNA synthesis by DNA polymerase I.
, et al, , Biochemi 5try,
8.4897-4904 (1969)), then Sa
Based on this fact, Nger et al. proposed a method for terminating the polymerization reaction of DNA polymerase using 4 liters of ddNTP.
presented a method for sequence analysis (Sanger, F.,
et al, proc, Natl, Acad, S
ci, USA, 74.5463 (1977)).

この方法においては、目的とするDNA断片を例えばM
2Sのような一本gJDNAフ1−ジにクローン化し、
これらの77−ジDNAを、DNAポリメラーゼIのク
レノー断片による相補鎖DNAのプライミング合成の鋳
型として使用する。ζこで、この相補鎖DNAのプライ
ミング合成に必要なプライマーは合成オリゴヌクレオチ
ドまたは制限酵素分解された断片のようなものであって
、クローン化挿入体の3′末端近くでM13ベクターの
領域に特異的にハイブリット化する元のDNAから単離
される。目的とするDNA断片を含むM2S一本ff1
DNAにこのプライマーをアニーリングさせ、DNAポ
リメラーゼIのクレノー断片を用いて相補1mDNAの
合成反応を行わせる。この際、481類の配列決定反応
系をつくり、各反応系には基質として4種類のdNTP
(デオキシリボヌクレオチド)とチェーンターミネータ
−として1種類のddNTPとを共存させてあく。例え
ばddGTPを加えた場合には、dNTPが順次付加さ
れ相補*DNAが5l−37方向へ伸長する際、dGT
P分子の付加反応ごとにある確率で一部の相補鎖DNA
断片はddGTPを取込む。この場合、ddGTPは糖
部分の3′の位置:ζ水酸基を欠いているためIこ伸長
反応はそこで停止し、選択的に末端化される。従って、
4al類の反応系に各々ddGTP 1 ddCTP 
、1 ddATP、  ddTTPを加えることによっ
て、塩基配列としてグアニン、シトシン、アデニン、チ
ミンのところで伸長反応を特異的に停止したさまざまな
長さのDNA断片を容易に得ることができる。反応系に
加えらシ れるダイデオiとデオキシ型との相対濃度比はゲル電気
泳動によって分離させつる全ての可能な鎖長に対応する
末端化が生ずるように調整する。
In this method, the target DNA fragment is, for example, M
Cloned into a single gJDNA frame such as 2S,
These 77-di DNAs are used as templates for primed synthesis of complementary strand DNA by the Klenow fragment of DNA polymerase I. ζThe primers required for this primed synthesis of complementary strand DNA are synthetic oligonucleotides or restriction enzyme-digested fragments that are specific to the region of the M13 vector near the 3' end of the cloned insert. isolated from the original DNA to which it hybridizes. One M2S containing the target DNA fragment ff1
This primer is annealed to the DNA, and a complementary 1 mRNA synthesis reaction is performed using the Klenow fragment of DNA polymerase I. At this time, a 481 type sequencing reaction system was created, and each reaction system contained four types of dNTPs as substrates.
(deoxyribonucleotide) and one type of ddNTP as a chain terminator are allowed to coexist. For example, when ddGTP is added, when dNTPs are sequentially added and complementary*DNA is extended in the 5l-37 direction, dGT
For each addition reaction of P molecules, some complementary strand DNA is generated with a certain probability.
The fragment incorporates ddGTP. In this case, since ddGTP lacks the ζ hydroxyl group at the 3' position of the sugar moiety, the elongation reaction stops there and is selectively terminated. Therefore,
ddGTP 1 ddCTP in the reaction system of 4al species, respectively.
By adding . The relative concentration ratios of dideoi and deoxy forms added to the reaction system are adjusted so as to produce terminations that correspond to all possible chain lengths that can be separated by gel electrophoresis.

上記プライミング合成反応の際に1つのdNTPのα位
を32 pのような放射性同位元素で標識しておけば、
4種類の合成反応それぞれから得られるDNA断片をポ
リアクリルアミドゲル電気泳動で分離後、その分離DN
A断片のパターンをオートラジオグラフィーなどの操作
を用いて分析し、その結果得られる4つのバンドパター
ンを検討することにより、塩基配列を決定することがで
きる。
If the alpha position of one dNTP is labeled with a radioactive isotope such as 32p during the above priming synthesis reaction,
After separating the DNA fragments obtained from each of the four types of synthesis reactions by polyacrylamide gel electrophoresis, the separated DNA
The base sequence can be determined by analyzing the pattern of the A fragment using an operation such as autoradiography and examining the four band patterns obtained as a result.

一方、マキサム勿よびギルバートにより開発された方法
は、化学的に特異的塩基の切断を行うことにより塩基配
列を決定する方法で、化学的分解法とも呼ばれる。
On the other hand, the method developed by Maxam and Gilbert determines base sequences by chemically cleaving specific bases, and is also called the chemical decomposition method.

この方法においては、3′−末端もしくは5′−末端の
いずれか一方が32pのような放射性同位元素で標識さ
れた一本鎖もしくは二本鎖DNAを、4種類の塩基特異
的な化学分解反応を用いて、部分分解する。すなわち、
4種類のヌクレオチド塩基のうち1種または2種につい
て選択的な化学的開裂を生じさせる。開裂反応の条件は
、末端標識された精製DNA断片の大部分がポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動により分離しつる範囲となるよう
に調整する。得られた部分分解産物をポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動で分離し、オートラジオグラフィーなど
を行なってそのバンドパターンを分析することにより、
上記サンガー法と同様に塩基配列を決定することができ
る。
In this method, single-stranded or double-stranded DNA labeled with a radioactive isotope such as 32p at either the 3'-end or the 5'-end is subjected to four types of base-specific chemical decomposition reactions. Partially disassemble using . That is,
Selective chemical cleavage occurs on one or two of the four types of nucleotide bases. The conditions for the cleavage reaction are adjusted so that most of the end-labeled purified DNA fragments can be separated by polyacrylamide gel electrophoresis. By separating the obtained partial degradation products by polyacrylamide gel electrophoresis and analyzing the band pattern by performing autoradiography, etc.
The base sequence can be determined in the same manner as the Sanger method described above.

これら塩基配列決定法はいずれも広範に使用され、かつ
それぞれいくつかの変法があるが、以下のような重大な
欠点を有する。
All of these base sequencing methods are widely used and each has several variations, but they have the following serious drawbacks.

第1に、従来法では上記したように、ゲルにあけるDN
Aバンドの位置を決定するために標識として放射性同位
元素を用いる必要があった。この放射性同位元素による
標識化は感度の点で優れている反面、使用に際し次のよ
うな欠点を有している。
First, in the conventional method, as mentioned above, the DN
It was necessary to use a radioisotope as a label to determine the position of the A band. Although labeling with radioactive isotopes is excellent in sensitivity, it has the following drawbacks when used.

1)取扱上、熟練が必要である。1) Skill is required for handling.

2)法規上の規制が厳しく、特別の設備および測定機器
が必要であり、またその限定された場所でしか取り扱え
ない。
2) It is subject to strict legal regulations, requires special equipment and measuring equipment, and can only be handled in limited locations.

3)健康上の問題がある。3) You have a health problem.

4)使用後の廃棄に問題がある。4) There is a problem with disposal after use.

5)半減期に併せて予約購入するので実験の期日がそれ
により制約される。
5) Since pre-orders are made in conjunction with the half-life period, the experimental date is limited by this.

第2に、従来のDNA配列配列性定法1いては、単一の
放射性標識、すなわち3H,+4 (、32p 、 3
581あるいは1251などのうちいずれか1つを用い
て全てのバンドをゲル上で同定するため、4種類の合成
反応で生じたDNA断片群を各々別のゲルのレーン薯と
チャージする必要があった。従って、4種類の異なるレ
ーン間のバンド移動度を比較しなければならず、これ善
こ放射能写真技術の性質として、オートラジオグラフィ
ーのバンド像はバンド自身より幅広いものであるという
問題が加わって、観察されるバンドの分離に限界を生じ
、ゲルから解読しうる配列の大きさが制限された。
Second, conventional DNA sequencing methods 1 require a single radiolabel, namely 3H,+4 (, 32p, 3
In order to identify all bands on a gel using either 581 or 1251, it was necessary to charge each group of DNA fragments generated in four types of synthesis reactions with a separate gel lane. . Band mobilities between four different lanes must therefore be compared, with the added problem that, due to the nature of radiographic techniques, the autoradiographic band image is broader than the band itself. , limiting the resolution of the observed bands and limiting the size of sequences that could be read from the gel.

さら薯こ、ゲルのレーンごとのバンド移動度の不規則性
はオートラジオグラフィーの自動読み取りを困難にし、
従って、これらの読み取りはコンピューターによるより
も肉眼の方が良好である・つまり、この読み取り操作は
非常に時間を要し、しかも熟練を必要とする。
Moreover, the irregularity of band mobility from lane to lane in the gel makes automatic reading of autoradiography difficult;
Therefore, these readings are better with the naked eye than with a computer; this reading operation is very time consuming and requires skill.

従って、上記様々な欠点を有する、放射性同位元素を用
いた従来の塩基配列決定法に代わり、特別の設備および
装置を必要とせず、簡便でしかも生物学的に安全な高精
度の塩基配列決定法の出現が待たれ、その開発が進んで
いる。
Therefore, as an alternative to the conventional base sequencing method using radioisotopes, which has the various drawbacks mentioned above, this method does not require special equipment or equipment, and is simple, biologically safe, and highly accurate. Its appearance is awaited, and its development is progressing.

例えば、特開昭60−22086号公報によれば、DN
Aの塩基配列決定法において、サンガー法(ダイデオキ
シ法)で用いられるプライマーに4種類の異なる標識化
合物を結合させることにより、従来4レーンを要してい
た配列分析用のアクリルアミドゲル電気泳動において、
ル−ンのみで分析が可能となり、従って、分析装置の自
動化が可能となった。すなわち、それぞれ異なった4種
類の標識化がなされたプライ7−をダイデオキシリボヌ
クレオチドのlfiと組合せ、これを使用してDNAポ
リメラーゼIのクレノー断片によるプライミング合成反
応を行い、次いでこれら4種類の反応物を混合してポリ
アクリルアミドゲルのル−ンにチャージしてDNAの配
列を決定する方法が開示された。ここでは、標識として
従来の放射性同位元素でなく、蛍光性物質あるいは発色
性物質を用いているので、複数N類の標識を行うことが
できる。標識方法としては、プライマーを合成する際に
、従来のプライマーの5′−側に1級のアミノ基を有す
る5′−アミノチミジンを1つ余分に付加させておき、
プライマーが合成された後に、5′位の1級アミノ基に
蛍光性物質あるいは発色性物質を結合させることにより
標識化プライマーを得る。次いで、この標識化プライマ
ーを用い、ダイデオキシ法で塩基配列を決定する。確か
に、この方法により配列分析の自動化に大幅の改善が可
能となったが、4種類のプライミング合成反応において
ほぼ同程度の反応を生じさせることは困−難であり、そ
のため、4種類の標識化の強度のばらつきが大きくなっ
て誤りを生じることが多く、従来の8Mi、特にvI度
上の問題はそれほど解決されなかった。
For example, according to Japanese Patent Application Laid-open No. 60-22086, DN
In base sequencing method A, by binding four different labeling compounds to the primers used in the Sanger method (dideoxy method), acrylamide gel electrophoresis for sequence analysis, which conventionally required four lanes, can be performed.
It became possible to perform analysis using only runes, and therefore automation of the analyzer became possible. That is, ply 7-, each of which has been labeled in four different ways, is combined with lfi, a dideoxyribonucleotide, and used to perform a priming synthesis reaction with the Klenow fragment of DNA polymerase I, and then these four types of reactants are combined. A method for determining the DNA sequence by mixing the mixture and charging it to a polyacrylamide gel rune has been disclosed. Here, since a fluorescent substance or a chromogenic substance is used as a label instead of a conventional radioactive isotope, it is possible to label a plurality of N classes. As a labeling method, when synthesizing the primer, one extra 5'-aminothymidine having a primary amino group is added to the 5'-side of the conventional primer.
After the primer is synthesized, a labeled primer is obtained by binding a fluorescent substance or a chromogenic substance to the primary amino group at the 5' position. Next, using this labeled primer, the base sequence is determined by the dideoxy method. It is true that this method has made it possible to greatly improve the automation of sequence analysis, but it is difficult to generate approximately the same level of reaction in the four types of priming synthesis reactions, and as a result, the four types of labeled The variation in the strength of the gradation becomes large, often resulting in errors, and the problems of the conventional 8Mi, especially the vI degree, have not been solved to a great extent.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、従来法に比べ操作が大幅に簡便化
されしかも精度を向上させたポリヌクレオチドおよび/
もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法を提供す
ることにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide a polygon system that is significantly easier to operate than the conventional method and has improved accuracy. Nucleotides and/or
Another object of the present invention is to provide a method for determining the base sequence of oligonucleotides.

本発明の他の目的は、ポリヌクレオチドおよび/もしく
はオリゴヌクレオチドの塩基配列決定を容易にかつ高精
度で行うための標識化ダイデオキシヌクレオチド誘導体
の化学合成法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for chemically synthesizing labeled dideoxynucleotide derivatives for easily and highly accurately determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides.

本発明のさらに他の目的は、ポリヌクレオチドおよび/
もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定を容易(こ
かつ高精度で行うための新規な分析装置(系)を提供す
ることにある。
Yet another object of the present invention is to provide polynucleotides and/or
Another object of the present invention is to provide a new analytical device (system) for easily (and highly accurately) determining the base sequence of oligonucleotides.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明の連鎖末端法によるポ
リヌクレオチド奢よび/もしくはオリゴヌクレオチドの
塩基配列決定法は、ハイブリット形成条件下に、該ポリ
ヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチド、塩
基配列決定すべき配列に相補的な一本鎖ヌクレオチド配
列(プライマー)、標識されていないアデニン、グアニ
ン、シトシンおよびチミン(またはウラシル)の4腫類
のヌクレオチド三リン酸、および1種類以上の異なった
標識化がなされたアデニン、グアニン、シトシンおよび
チミン(またはウラシル)の4種類の修飾ヌクレオチド
誘導体、をともにただ1つの反応容器に加え、これによ
り1度の配列決定反応で1種類以上の標識化を同時に行
うことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by the chain termination method of the present invention provides a method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides under hybridization conditions. or an oligonucleotide, a single-stranded nucleotide sequence (primer) complementary to the sequence to be sequenced, an unlabeled adenine, guanine, cytosine, and thymine (or uracil) nucleotide triphosphate; Four types of modified nucleotide derivatives, adenine, guanine, cytosine, and thymine (or uracil), which are labeled with more than one type, are added together into a single reaction vessel, thereby allowing one type of modified nucleotide derivative in a single sequencing reaction. It is characterized in that the above labeling is performed simultaneously.

本発明の連鎖末端法によるポリヌクレオチド尉よび/も
しくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法は、アデニ
ン、グアニン、シトシンおよびチミン(またはウラシル
)のそれぞれが異なるsw4物質で標識された4種類の
ダイデオキシヌクレオチド誘導体を用いた1度の配列決
定反応−こより、4風類のそれぞれ異なるm 識を同時
に、独立的にしかも選択的に行うことを特徴とする。
The method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides using the chain termination method of the present invention uses four types of dideoxynucleotide derivatives in which each of adenine, guanine, cytosine, and thymine (or uracil) is labeled with a different SW4 substance. This method is characterized in that different m of the four types can be simultaneously, independently and selectively identified in a single sequencing reaction using .

本発明の化学分解法によるポリヌクレオチドおよび/も
しくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法は、該ポリ
ヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの3
′−末端を、標識されたダイデオキシヌクレオチド誘導
体で標識し、次いで、これを配列決定反応に供すること
を特徴とする。
The method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by the chemical decomposition method of the present invention comprises
It is characterized in that the '-end is labeled with a labeled dideoxynucleotide derivative and then subjected to a sequencing reaction.

本発明のポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌク
レオチドの塩基配列決定を行うための分析装置は、着色
性、蛍光性、発色性もしくはリガンドfB識性標識した
ポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチド
の原料、電気泳動ゲルを含有する帯域、該sl識化ポリ
ヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドを該
帯域へ導入する手段、七よび標識化ポリヌクレオチドお
よび、/ モL <はオリゴヌクレオチドが該ゲル中を
移動する際にこれを監視する光学測定手段とを包含する
The analytical device for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides of the present invention includes colored, fluorescent, chromogenic, or ligand fB-labeled polynucleotide and/or oligonucleotide raw materials, electrophoresis gels, etc. a zone containing the sl-labeled polynucleotide and/or oligonucleotide, means for introducing the sl-labeled polynucleotide and/or oligonucleotide into the zone; optical measurement means for monitoring.

本発明のポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌク
レオチドの塩基配列決定を行うための分析装置は、ポリ
ヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの塩
基配列決定法を行うための分析装置であって、着色性、
蛍光性、発色性もしくはリガンドIE識性i[識したポ
リヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの
原料、HPLC,および該811I識化ポリヌクレオチ
ド詔よび/もしくはオリゴヌクレオチドが該1(PLC
ゲル中を移動する際にこれを監視する光学測定手段とを
包含する。
The analytical device for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides of the present invention is an analytical device for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides, and comprises:
Fluorescent, chromogenic or
and optical measurement means to monitor the gel as it moves through the gel.

以下に本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

サンガー法における標識化 特開昭60−220860号公報に開示の方法では、プ
ライマーに4′y4類の異なる標識化合物を結合させる
ことにより、4種類のプライミング合成反応で得られた
反応物の混合物を電気泳動分析する際、ル−ンで行うこ
とができた。しかし、4種類のプライミング合成反応を
同程度に行わせることは難しく、従って4種類の標識化
の強度のばらつきが大きくなって読み取りに誤りが生じ
易く、精度的に問題が残っていた。
Labeling in the Sanger Method In the method disclosed in JP-A-60-220860, a mixture of reactants obtained in four types of priming synthesis reactions is combined with a primer by different labeling compounds of the 4'y4 class. When performing electrophoretic analysis, it was possible to perform it using a run. However, it is difficult to perform the four types of priming synthesis reactions to the same degree, and therefore the variations in the intensity of the four types of labeling become large, which tends to cause errors in reading, and problems with accuracy remain.

そこで、本発明の方法では、4種類のプライミング合成
反応を1度に行なって各反応を均等に行わせるために、
プライマ一にてはなく、プライミング合成反応を停止さ
せるための試薬であるグイデオキシリボヌクレオチド(
ddNTP) ICのものに標識を導入することを特徴
とする。すなわち、4種類のグイデオキシリボヌクレオ
チドddATP%ddGTP、 ddcTPおよびdd
TTP (またはddUTP)に各々異なった標識を導
入することにより、18Ill類のプライマーと4種類
のモノマー(dATP、  dGTP、  dCTP%
 dTTP (またはdUTP)、或は、ATP%GT
P。
Therefore, in the method of the present invention, in order to perform four types of priming synthesis reactions at once and perform each reaction equally,
Gideoxyribonucleotide (a reagent to stop the priming synthesis reaction)
ddNTP) is characterized by introducing a label into the IC. That is, four types of guideoxyribonucleotides ddATP% ddGTP, ddcTP and dd
By introducing different labels to TTP (or ddUTP), 18Ill types of primers and 4 types of monomers (dATP, dGTP, dCTP%
dTTP (or dUTP) or ATP%GT
P.

CTP%TTP (またはU T P ))とこれら各
々異なった標識がなされたddATP、  ddGTP
% ddcTPおよびddTTP (またはddUTP
 )とを全てまとめて1つの反応容器内に加えて、アデ
ニン囚、グアニンc1、シトシン(0およびチミン■(
またはウラシルυ)に関し、同時に独立Iこしかも選択
的に異なった標識をつけることが可能となった。このよ
うに、本発明方法によれば1つの反応容器内にて一度に
4種類のプライミング合成反応を行わせることができる
ので、A、G、CおよびT(またはU)の反応条件は全
(同一となり得、従って完全]こ同一強度で4種類の8
1識化を行うことができる。従って、従来の手間を要し
た塩基配列決定のための手法を簡便化できるばかりでな
く、分析精度をも大いに向上させることができ、塩基配
列決定の自動化に適した方法である。
CTP%TTP (or UTP)) and each of these differently labeled ddATP, ddGTP
% ddcTP and ddTTP (or ddUTP
) into one reaction vessel, add adenine, guanine, cytosine (0, and thymine (
or uracil υ), it has become possible to simultaneously attach independent and selectively different labels. As described above, according to the method of the present invention, four types of priming synthesis reactions can be performed at once in one reaction vessel, so the reaction conditions for A, G, C, and T (or U) are all ( [can be the same and therefore complete] with the same intensity, four types of 8
It is possible to make a single identification. Therefore, the method not only simplifies the conventional method for determining base sequences, which requires time and effort, but also greatly improves the accuracy of analysis, and is a method suitable for automation of base sequence determination.

マキサム−ギルバート法Iこ右ける標識化本発明方法−
とよれば、マキサム−ギルバート法により塩基配列を決
定すべきポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌク
レオチドの標識化は、本発明の標識化グイデオキシリボ
ヌクレオチド誘導体を、ターミナルデオキシスクレオチ
ジルトランスフェラーゼ(TO,T)を用いて、問題と
するポリヌクレオチド詔よび/もしくはオリゴヌクレオ
チドの3′−末端にのみ1つだけ選択的に付加させて行
う。次いで、各々異なった標識化がなされたポリヌクレ
オチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドについて、
1種類もしくは4種類の塩基特異的化学反応を行い、そ
の後、従来の方法で、あるいは後者の場合は4m類の反
応物を1つにまとめて、ポリアクリルアミドゲルのル−
ンにチャージして電気泳動を行い、配列を分析すること
ができる。しかし、この方法の場合、G%A特異的反応
のレーンおよびC,T特異的反応のレーンにおいて1つ
のバンドに2種類の標識が同時番と存在することとなる
ので、その各々を分離分析できる分析装置が必要となり
、サンガー法の場合と比べて装置面で若干の工夫を要す
るかも知れない。
Labeling method of the present invention using Maxam-Gilbert method I
According to the above, labeling of polynucleotides and/or oligonucleotides whose base sequences are to be determined by the Maxam-Gilbert method is carried out by using the labeled guideoxyribonucleotide derivative of the present invention using terminal deoxyscleotidyl transferase (TO,T). This is done by selectively adding only one nucleotide to the 3'-end of the polynucleotide and/or oligonucleotide in question. Next, regarding the differently labeled polynucleotides and/or oligonucleotides,
One or four base-specific chemical reactions are performed and then filtered into a polyacrylamide gel using conventional methods or, in the latter case, by combining the 4m reactants together.
The sequence can be analyzed by charging the tube and performing electrophoresis. However, in this method, two types of labels exist at the same time in one band in the G%A-specific reaction lane and the C,T-specific reaction lane, so each of them can be analyzed separately. An analytical device is required, and it may require some ingenuity in terms of equipment compared to the Sanger method.

化学合成 上記本発明のポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴ
ヌクレオチドの塩基配列決定法で使用される、標識化グ
イデオキシリボヌクレオチド誘導体は下記の構造で示さ
れる。
Chemical Synthesis The labeled guideeoxyribonucleotide derivative used in the method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides of the present invention is shown in the following structure.

ここで、Bは糖部分のC−1’位番と共有結合している
核酸塩基であるピリミジン誘導体あるいは7−デアザプ
リン誘導体を示す。Bが前者の場合暑こは糖は核酸塩i
のN−1位に結合し、一方後者の場合には糖は核酸塩基
のN−9位に結合している。
Here, B represents a pyrimidine derivative or a 7-deazapurine derivative which is a nucleobase covalently bonded to the C-1' position of the sugar moiety. If B is the former, the sugar is the nucleic acid salt i
is attached to the N-1 position of the nucleobase, while in the latter case the sugar is attached to the N-9 position of the nucleobase.

Sigは検出のためのリポータ−グループで、少なくと
も1個の炭素原子を含む化学基である。Rはリポータ−
グループSigと核酸塩基Bとを結合するスペーサーグ
ループである。Bがピリミジン籾導体の場合にはRはピ
リミジン誘導体の5位に結合し、−万Bが7−デアザプ
リン誘導体の場合にはRは7−デアザプリン誘導体の7
位に結合している。Xはモノ、ジ、またはトリリン酸を
示す。
Sig is a reporter group for detection and is a chemical group containing at least one carbon atom. R is reporter
This is a spacer group that binds group Sig and nucleobase B. When B is a pyrimidine conductor, R is bonded to the 5-position of the pyrimidine derivative, and when B is a 7-deazapurine derivative, R is bonded to the 7-deazapurine derivative.
It is connected to the position. X represents mono-, di-, or triphosphoric acid.

Yおよび2は水素である。Y and 2 are hydrogen.

上記構造で示される本発明の標識されたダイデオキシヌ
クレオチド誘導体は、次の特性を持たねばならない。
The labeled dideoxynucleotide derivative of the present invention shown in the above structure must have the following properties.

l)ポリメラーゼ、ターミナルデオキシヌクレオチジル
トランスフェラーゼおよびリバーストランスクリプター
ゼ等の酵素の基質となりうろこと02)5′水酸基はリ
ン酸エステル体であること。
1) It can serve as a substrate for enzymes such as polymerase, terminal deoxynucleotidyl transferase, and reverse transcriptase. 02) The 5' hydroxyl group is a phosphate ester.

3)3′末端は反応停止の為、デオキシ体であること。3) The 3' end must be a deoxy form to stop the reaction.

4)ポリメラーゼによる反応がアデニン、グアニン、シ
トシンまたはチミン(あるいはウラシル)で誤りなく停
止できること。
4) The polymerase reaction can be stopped without error at adenine, guanine, cytosine, or thymine (or uracil).

5)標識物質(リポータ−グループSig )およびス
ペーサーグループRは、ハイブリット形成を妨げたり、
あるいはポリメラーゼ、ターミナルデオキシヌクレオチ
ジルトランスフェラーゼおよびリバーストランスクリプ
ターゼ等の酵素による反応を妨げてはならない。
5) The labeling substance (reporter group Sig) and spacer group R may interfere with hybrid formation or
Alternatively, reactions by enzymes such as polymerase, terminal deoxynucleotidyl transferase, and reverse transcriptase must not be interfered with.

従って、検出のためのリポータ−グループSigは、そ
れにより修飾されるヌクレオチド単位の立体的に許容性
のある部位に結合している。ここで、ヌクレオチド単位
の立体的に許容性のある部位とは、そのヌクレオチド単
位の核酸塩基上の位置であって、その位置に置換基が結
合することにより該ヌクレオチド単位が修飾されるもの
であり、その際、生成物であるオリゴヌクレオチドと相
補的核酸成分とのハイブリダイゼーションが重大な妨害
を受けず、そして、該置換基の存在が該ヌクレオチドの
ポリメラーゼ、ターミナルデオキシヌクレオチジルトラ
ンスフェラーゼおよびリバーストランスクリブターゼの
ような酵素に対する基質としての機能を阻害しない様な
位置であり、構造であることを意味する。このような立
体的薯こ許容性のある部位は、7−デアザプリン誘導体
のC−7位、ピリミジン誘導体のC−5位である。
The reporter group Sig for detection is thus attached to a sterically permissive site of the nucleotide unit to be modified thereby. Here, the sterically permissive site of a nucleotide unit is a position on the nucleobase of the nucleotide unit, where the nucleotide unit is modified by binding a substituent to that position. , the hybridization of the product oligonucleotide to the complementary nucleic acid component is not significantly hindered, and the presence of the substituent is effective for polymerase, terminal deoxynucleotidyl transferase and reverse transcribease of the nucleotide. It means a position and structure that does not inhibit its function as a substrate for enzymes such as. Such sterically tolerant sites are the C-7 position of 7-deazapurine derivatives and the C-5 position of pyrimidine derivatives.

一方、修飾されてはいけない部位としては、アデニン塩
基のN−1および6位のNH2、グアニン塩基のN−1
,2位のNH2およびO−6位、シトシン塩基の2位の
01N−3および4位のNH2およびチミン塩基のN−
3および4位のOなどが挙げられる。一般に、ヘテロ原
子(Nまたは0)への置換は避けるべきである。t、た
、プリン誘導体のC−8位に置換基を導入すると、塩基
と糖がSyn型の配位座をとるために、2重ラセンが布
巻(正常なりNA)である場合ハイブリットの形成能を
失い、一般的には好ましくない。さら化、プリン誘導体
のN−7位に導入する場合には、窒素が4級となり、糖
と塩基部のグリコシド結合が切れやすくなっていわゆる
脱プリン反応が生じやすくなる(特開昭61−5759
5号公報)。
On the other hand, sites that should not be modified include NH2 at the N-1 and 6-positions of adenine bases, and N-1 of guanine bases.
, NH2 at position 2 and O-6 position, 01N-3 at position 2 of cytosine base and NH2 at position 4 and N- of thymine base.
Examples include O at the 3rd and 4th positions. In general, substitutions with heteroatoms (N or 0) should be avoided. When a substituent is introduced at the C-8 position of a t-purine derivative, the base and sugar take a Syn-type coordination position, which reduces the ability to form a hybrid when the double helix is cloth-wound (normal or NA). and is generally undesirable. When purine derivatives are further introduced into the N-7 position, the nitrogen becomes quaternary, and the glycosidic bond between the sugar and the base moiety is easily broken, resulting in a so-called depurination reaction (Japanese Patent Laid-Open No. 61-5759).
Publication No. 5).

ヌクレオチド単位をリポータ−グループSigで修飾す
るためのスペーサーグループとしての置換基Rは、1個
またはそれ以上のリポータ−グループとして機能しつる
か、或いは1個またはそれ以上のリポータ−グループに
結合しうるという特徴を持っている。本発明においてリ
ポータ−グループS1gと結合しつる置換基Rは、一般
的に求核性の性質を示すものであるということができる
。この様な置換基の例としては、第1級アミノ基、芳香
族アミノ基、チオール基、カルボキシル基、水酸基等が
挙げられる。置換されたピリミジン塩基あるいは7−デ
アザプリン塩基では、置換基Rは1個またはそれ以上の
炭素原子を含んでいる。以上から、置換基(スペーサー
グループ)Rは以下の化学式で示される炭素儲の1つの
形をとるのが好ましい。
The substituent R as a spacer group for modifying a nucleotide unit with a reporter group Sig can function as one or more reporter groups or can be attached to one or more reporter groups. It has the following characteristics. In the present invention, the substituent R bonded to the reporter group S1g can generally be said to exhibit nucleophilic properties. Examples of such substituents include primary amino groups, aromatic amino groups, thiol groups, carboxyl groups, and hydroxyl groups. In substituted pyrimidine or 7-deazapurine bases, the substituent R contains one or more carbon atoms. From the above, it is preferable that the substituent (spacer group) R takes the form of a carbon group represented by the following chemical formula.

−C1ICR、R2,−ZCHR、R。-C1ICR, R2, -ZCHR, R.

ここで、R1は水素またはc、  6の低級アルキル基
、R2はcnH2nyであり、モして2は多価へテロ原
子である。ここで、nはθ〜20.Yは水素または少な
くとも1個のアミド基、置換アミド基、ニトロフェニル
基、置換ニトロフェニル基、置換アミノ基、エステル基
、置換カルボキシフェニル基、置換アミノアルキルフェ
ニル基、または置換アミノベンゼンスルホン酸基である
Here, R1 is hydrogen or a lower alkyl group of c, 6, R2 is cnH2ny, and 2 is a polyvalent heteroatom. Here, n is θ~20. Y is hydrogen or at least one amide group, substituted amide group, nitrophenyl group, substituted nitrophenyl group, substituted amino group, ester group, substituted carboxyphenyl group, substituted aminoalkylphenyl group, or substituted aminobenzenesulfonic acid group. be.

本発明lとおいて修飾されたピリミジン塩基は、そのC
−5位が置換されたものであり、代表例は以下の構造式
で示されるウラシルおよびシトシン塩基誘導体である。
The modified pyrimidine base in the present invention is characterized by its C
The -5 position is substituted, and representative examples are uracil and cytosine base derivatives shown by the following structural formulas.

本発明において修飾された7−デアザプリン塩基は、そ
のC−7位が置換されており、代表例は以下の構造式で
示される7−ジアザアデニンおよび7−ジアザグアニン
塩基誘導体である。
The 7-deazapurine base modified in the present invention is substituted at the C-7 position, and typical examples are 7-diazaadenine and 7-diazaguanine base derivatives shown by the following structural formulas.

リポータ−グループSiHについては、少なくとも1個
のリポータ−グループが機能的な着色性、蛍光性、発光
性またはリガンド認識性のリポータ−グループである。
For reporter groups SiH, at least one reporter group is a functional colored, fluorescent, luminescent or ligand-recognizing reporter group.

例えば、フルオレセイン、ローダミン、アクリジニウム
塩、ニトロフェニル、ジニトロフェニル、ベンゼンスル
ホニル、ビタミン、ルミノール、イソルミノール、ルシ
フェリン、ジオキセタン、ジオキサミドまたはビオチン
等、およびそれらの置換体あるいは付加物が含まれる。
Examples include fluorescein, rhodamine, acridinium salts, nitrophenyl, dinitrophenyl, benzenesulfonyl, vitamins, luminol, isoluminol, luciferin, dioxetane, dioxamide or biotin, and substitutes or adducts thereof.

蛍光標識物質の代表例としては、インチオシアン酸フル
オレセイン(FITC)、イソチオシアン酸エオシン(
E I TC)、インチオシアン酸テトラメチルローダ
ミン(TMRITC)、置換イソチオシアン酸ローダミ
ン(XRI TC)、7−フルオロ−4−ニトロベンゾ
−2−オキ”P  it 3−ジアゾール(NBDF)
などが挙げられる。蛍光標識は、例えばddATPにつ
いてはFITC。
Representative examples of fluorescent labeling substances include fluorescein inthiocyanate (FITC) and eosin isothiocyanate (
E I TC), Tetramethylrhodamine thiocyanate (TMRITC), Substituted rhodamine isothiocyanate (XRI TC), 7-Fluoro-4-nitrobenzo-2-ox” P it 3-diazole (NBDF)
Examples include. Fluorescent labels are, for example, FITC for ddATP.

ddCTPについてはEITC,ddGTPlζついて
はTMRITC%ddTTPにツイテはXRITCが使
用される。
EITC is used for ddCTP, TMRITC is used for ddGTPlζ, and XRITC is used for ddTTP.

上記リポータ−グループSigはダイデオキシ体にスペ
ーサーグループRを介して結合している。
The reporter group Sig is bound to the dideoxy compound via a spacer group R.

また、ダイデオキシ体に、スペーサーグループRの反応
性のアミノ基を利用してエチレンジアミン四酢酸基のよ
うなキレート性基を結合し、それにユーロピウムの様な
長寿命の蛍光を有するものを結合せしめたものを用い、
遅延蛍光あるいは長寿命の蛍光を測定することにより、
バックグラウンドを大幅に減少させ、信号対ノイズ比(
S/N比)の良好な測定を行うこともできる。必要に応
じて、リポータ一部分は、磁気酸化物や磁気酸化鉄のよ
うな磁気成分を結合または付着して含むことができ、従
って、この様なポリヌクレオチドを磁気的方法屹より検
出する事ができる。さらにまた、ビオチンの様な物質を
結合せしめ、後にビオチン−アビジン系の様な検出感度
の高い検出系を用いても良い。いずれ憂こしても、本発
明方法によれば、配列決定反応に放射標識したヌクレオ
チド三リン酸を必要としない。
In addition, a chelating group such as ethylenediaminetetraacetic acid group was bonded to the dideoxy compound using the reactive amino group of spacer group R, and a substance with long-lived fluorescence such as europium was bonded to it. using things,
By measuring delayed or long-lived fluorescence,
Significantly reduces background and signal-to-noise ratio (
It is also possible to perform good measurements of S/N ratio). If desired, the reporter moiety can include bound or attached magnetic moieties, such as magnetic oxides or magnetic iron oxides, so that such polynucleotides can be detected by magnetic methods. . Furthermore, it is also possible to bind a substance such as biotin and then use a detection system with high detection sensitivity such as a biotin-avidin system. In any case, the method of the present invention does not require radiolabeled nucleotide triphosphates in the sequencing reaction.

上述したような本発明の標識化ダイデオキシヌクレオチ
ド誘導体は次の様な方法で製造される。
The labeled dideoxynucleotide derivative of the present invention as described above is produced by the following method.

1)下記の構造を有する化合物で、Y=OHかつZ=O
H1またはY=OHかツZ=H、またはY=Hかツz=
OHである化合物を、まずY=Z=Hのダイデオキシ体
とする。
1) A compound having the following structure, where Y=OH and Z=O
H1 or Y=OH or Z=H, or Y=H or Z=
First, a compound that is OH is converted into a dideoxy compound with Y=Z=H.

2)該ダイデオキシ体を適当な溶媒中、水銀塩と反応さ
せ、下記構造を有する水銀化合物を生成させる。
2) The dideoxy compound is reacted with a mercury salt in a suitable solvent to produce a mercury compound having the following structure.

3)該水銀化合物とRで示される化学基とをパラジウム
触媒存在下で反応せしめ、下記構造を有する化合物を生
成させる。ここでNは反応性の末端官能基あるいはSi
gである。
3) The mercury compound and the chemical group represented by R are reacted in the presence of a palladium catalyst to produce a compound having the following structure. Here, N is a reactive terminal functional group or Si
It is g.

4)  NがSigでない場合には、該化学物をSig
と反応せしめて下記構造を有する化合物を合成する。
4) If N is not Sig, convert the chemical to Sig
A compound having the following structure is synthesized by reacting with

配列決定反応の1部を組み合わせて、4種類の反応物の
混合物を、第5図に示した5%ポリアクリルアミドゲル
カラムにその上方の貯槽から充填する。カラムに高電圧
をかけて、ゲル中に標識化ポリヌクレオチドおよび/も
しくはオリゴヌクレオチド断片を電気泳動させる。単一
ヌクレオチドだけ長さの異なる標識分子を、このゲルマ
トリクスにおいて電気泳動により分離する。ゲルカラム
の底部あるいはその近傍に右いて、標識分子のバンドが
互いに解離され、かつ検出器を通過する。
To combine the portions of the sequencing reaction, the mixture of four reactants is loaded into the 5% polyacrylamide gel column shown in FIG. 5 from its upper reservoir. A high voltage is applied to the column to cause electrophoresis of the labeled polynucleotide and/or oligonucleotide fragments into the gel. Label molecules that differ in length by a single nucleotide are electrophoretically separated in this gel matrix. At or near the bottom of the gel column, bands of labeled molecules are dissociated from each other and passed through a detector.

検出器はゲルにおける標識分子の着色、蛍光または発色
バンドを検出してその色を決定し、それらの対応するヌ
クレオチドを検出する。この方法により、ポリヌクレオ
チドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配列が
与えられる。
The detector detects colored, fluorescent or colored bands of labeled molecules in the gel to determine their color and detect their corresponding nucleotides. This method provides polynucleotide and/or oligonucleotide base sequences.

検出装置 ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分子量(長さ)によ
り分離された標識分子を検出するための検出法としては
、多くの異なった方法が存在する −が、基本的には特
開昭60−220860号公報に記載の装置を用いるこ
とができる。また、HPLCを用い、分離された標識分
子を検出するために既存の装置あるいはその改良品を用
いることができる。以下に検出のための代表的な方法を
示す。
Detection device There are many different detection methods for detecting labeled molecules separated by molecular weight (length) by polyacrylamide gel electrophoresis, but basically the method described in JP-A-60-220860 The apparatus described in the publication can be used. Furthermore, existing equipment or improved products thereof can be used to detect separated labeled molecules using HPLC. Typical detection methods are shown below.

1)種々異なる染料につき異なる波長の光により励起さ
れた蛍光の検出。
1) Detection of fluorescence excited by different wavelengths of light for different dyes.

2)種々異なる染料につき同じ波長を有する光により励
起された蛍光の検出。
2) Detection of fluorescence excited by light having the same wavelength for different dyes.

3)ゲルからの分子の溶出および化学発光による検出。3) Elution of molecules from the gel and detection by chemiluminescence.

4)分子による光の吸収による検出。4) Detection by absorption of light by molecules.

5)磁気による磁気的検出。5) Magnetic detection by magnetism.

6)アフィニティー物質による検出。6) Detection with affinity substance.

検出のための方法はここに例示した方法のみではなく、
種々の方法が含まれることは自明である。
The methods for detection are not limited to those exemplified here.
It is obvious that various methods are included.

蛍光物質の例についてはすでに記載したが、ジオキシエ
タンジオンのような化学発光を励起させる薬剤と結合さ
せ、放射光を測定しうる検出器厖直接流入させることも
ありうる。この場合には、励起光源を必要としないし、
バックグラウンドの信号は蛍光に於けるよりもずっと低
く、信号対ノイズの比率(S/N比)が高くなり、かつ
感度が向上する。また、吸光度による方法は装置的に簡
便であるが、本質的に感度が低いという欠点を有してい
る。アフ(ニティー物質による方法は、検出方法として
は比較的簡便である。
Examples of fluorescent materials have already been described, but they may also be combined with chemiluminescence-exciting agents, such as dioxyethanedione, and flowed directly into a detector chamber where the emitted light can be measured. In this case, no excitation light source is required and
The background signal is much lower than in fluorescence, resulting in a higher signal-to-noise ratio (S/N) and improved sensitivity. Furthermore, although the absorbance method is simple in terms of equipment, it has the drawback of inherently low sensitivity. The method using aph(nity) substances is relatively simple as a detection method.

上記の種々の検出方法に使用される検出器の光学測定手
段としては、分光光度計、蛍光光度計、または光学発光
検出計などが適している。
As the optical measurement means of the detector used in the various detection methods described above, a spectrophotometer, a fluorometer, an optical luminescence detector, or the like is suitable.

上記検出装置をコンピュータに臨ませる。検査の都度、
コンピュータは4種類の着色、蛍光または発色櫓識のそ
れぞれにつきその時点の測定信号強度に比例する信号を
受ける。この情報は、どのヌクレオチドがその時点で観
察窓において特定長さのポリヌクレオチドおよび/もし
くはオリゴヌクレオチド断片の末端となるかを示す。こ
の時点の着色、蛍光または発色バンドの配列が塩基配列
を与える。
The above detection device is placed in front of the computer. At each inspection,
The computer receives signals proportional to the current measurement signal strength for each of the four types of colored, fluorescent or chromogenic signals. This information indicates which nucleotide will now terminate a polynucleotide and/or oligonucleotide fragment of a particular length in the observation window. The sequence of colored, fluorescent or colored bands at this point gives the base sequence.

(実施例) 以下に記載する実施例は本発明のいろいろな局面の実例
を示すものであるが、特許請求の範囲を決して制限する
ものではない。
EXAMPLES The examples described below are illustrative of various aspects of the invention, but are not intended to limit the scope of the claims in any way.

第1図に従い、蛍光標識あるいはピオチン標識した2’
、3’−ダイデオキシ−5−(3−1ミノ)−アリルク
リジン−5′−トリフオス7エートの合成法を説明する
Fluorescent or piotin-labeled 2' according to Figure 1.
, 3'-dideoxy-5-(3-1mino)-allylcridine-5'-triphos heptaate.

10 rnmol  の21−ダイキシクリジンを10
0meの無水ピリジンに溶解し、15 mmol  の
ジメトキシトリチルクロライド(DMTr−CI )を
加え、混合物を室温下、18時間撹拌した。溶液を50
0tt’のクロロフォルムで希釈後、αIN重炭酸ナト
リクムで油田した。クロロフォルム相を脱水し、減圧下
、蒸発乾固した。シリカグルカラムクロマトグクフイー
によりクロロフォルム−メタノールのステップグラディ
エントで2′−デオキシ−51−0−ジメトキシトリチ
ルクリジンを得た。収率は83%であった。
10 rnmol of 21-dioxyclidine
0me of anhydrous pyridine, 15 mmol of dimethoxytrityl chloride (DMTr-CI) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 18 hours. 50% solution
After dilution with 0 tt' of chloroform, the oil was oiled with αIN sodium bicarbonate. The chloroform phase was dried and evaporated to dryness under reduced pressure. 2'-deoxy-51-0-dimethoxytritylcrisine was obtained using silica glu column chromatography using a chloroform-methanol step gradient. The yield was 83%.

以下(1−2>IAから(1−5)項までに示すグイデ
オキシ体の合成は、 Horwitzらの方法(J、P
、Horwitz、et al、、Nucleosid
es、nucleotides、27 、3045 (
1962) ) lζ従った。
The synthesis of the guideeoxy compound shown below from (1-2>IA to (1-5)) was performed using the method of Horwitz et al. (J, P
, Horwitz, et al., Nucleosid
es, nucleotides, 27, 3045 (
1962) ) lζ followed.

の合成: 本実施例(1−1)項で得られた2′−デオキシ−5′
−〇−ジメトキシトリチルクリジン7mmolのピリジ
ン溶液20−に、水冷下、メタンスルホニルクロライド
(MsCl ) 9.5 mmol  をゆっくりと滴
下した。水冷下、24時間反応後、水11nlを加え、
反応を停止させた。これを800 meの氷水中番ζゆ
っくりと滴下し、得られた沈澱を濾別し、水洗後、風乾
した。淡黄色の生成物を少量のア七トンに溶解し、再び
、1tの氷水中にゆっくりと滴下し、無色の沈澱を濾別
、回収した。収率は85%であった。
Synthesis: 2'-deoxy-5' obtained in section (1-1) of this example
9.5 mmol of methanesulfonyl chloride (MsCl) was slowly added dropwise to a solution of 7 mmol of -0-dimethoxytritylcridine in pyridine under water cooling. After reacting for 24 hours under water cooling, 11 nl of water was added,
The reaction was stopped. This was slowly added dropwise to the solution in 800 m ice water, and the resulting precipitate was filtered, washed with water, and air-dried. The pale yellow product was dissolved in a small amount of amethane and slowly dropped into 1 ton of ice water again, and the colorless precipitate was filtered and collected. The yield was 85%.

の合成: (1−2)項で得られた21−デオキシ−31−0−メ
シル−5′−〇−ジメトキシトリチルクリジンL2mm
ollζ、α24MのカリクA −tert−プトキサ
イト(KO”Bu)のジメチルスル7オキシド溶液10
−を加え、室温にて1時間反応せしめた後、氷水25〇
−中に滴下した。希酢酸にて中和後、沈澱を遠心分離し
、水洗後、風乾した。これを151nlのエタノールに
溶解したもの化、ベンゼン8o−を加え、減圧濃縮し、
水を共沸により完全に除去した。ベンゼンをざらIζ加
え、再び減圧濃縮し、得られた沈澱をエタノールより再
結晶化した。収率は80%であった。
Synthesis: 21-deoxy-31-0-mesyl-5'-〇-dimethoxytritylcridine L2mm obtained in section (1-2)
ollζ, α24M Calic A-tert-putoxite (KO”Bu) in dimethylsulf7oxide solution 10
After adding - and reacting at room temperature for 1 hour, the mixture was added dropwise to 250 - of ice water. After neutralization with dilute acetic acid, the precipitate was centrifuged, washed with water, and air-dried. This was dissolved in 151 nl of ethanol, 80- of benzene was added, and concentrated under reduced pressure.
Water was completely removed azeotropically. A small amount of benzene was added, and the mixture was again concentrated under reduced pressure, and the resulting precipitate was recrystallized from ethanol. The yield was 80%.

ネンの合成: (1−3)項で得られた5’−0−ジメトキシトリチル
−zl、al−グイデオキシ−2′−クリジネン1mm
olのクロロホルム溶液20meに、水冷下、Ll当量
の乾燥塩化水素ガスを撹拌下、ゆっくりと加え、約30
分間、水冷下、脱トリチル化させた。生成した沈澱を濾
別後、クロロホルムで洗浄した後、ベンゼン−エタノー
ル(90: 10 v/v )より再結晶化した。収率
は60%であった。
Synthesis of Nene: 1 mm of 5'-0-dimethoxytrityl-zl,al-guideoxy-2'-clidinene obtained in section (1-3)
To 20 me of a chloroform solution of 100 ml, under water cooling, Ll equivalent of dry hydrogen chloride gas was slowly added with stirring, and about 30 me
Detritylation was carried out for 1 minute under water cooling. The generated precipitate was filtered, washed with chloroform, and then recrystallized from benzene-ethanol (90:10 v/v). The yield was 60%.

成: (1−4)項で得られたzl、31−グイデオキシ−2
′−クリジネン(L5mmolのジオキサン溶液25d
に、10%)曳うジクムーカーボン触媒を115■を加
え、1気圧の水素圧下にて25℃で1時間還元せしめた
。反応後、触媒を濾別後、濾液を減圧下、乾固した。残
渣をベンゼン−石油エーテルから再結晶化した。収率は
80%であった。
Composition: zl, 31-guideoxy-2 obtained in section (1-4)
'-Clidinene (L5 mmol dioxane solution 25 d
To this, 115 μm of dicumu carbon catalyst (10%) was added, and the mixture was reduced at 25° C. for 1 hour under 1 atmosphere of hydrogen pressure. After the reaction, the catalyst was filtered off, and the filtrate was dried under reduced pressure. The residue was recrystallized from benzene-petroleum ether. The yield was 80%.

以下(1−6)項および(1−7)IJIIと示す三リ
ン酸化はRu5sellらの方法(J、Org、Che
m、。
The triphosphorylation shown below as (1-6) and (1-7) IJII was performed using the method of Ru5sell et al. (J, Org, Che.
m.

80り、4889(1969))に従い、化学的方法に
より行った。
80, 4889 (1969)).

(1−5)項で得られた2′、3′−グイデオキシクリ
ジン1mmolの無水テトラヒドロ7ラン(TI(F 
 )溶液201rIlに、 4mmolの ト リ イ
 ミダゾール7オスフイニツクオキシドおよび1001
n9の1.1′−カルボニルシイミグゾールを加え、室
温下、1晩撹拌して反応せしめた。次いで、トリエチル
アミン2−および水5dを加え、さらに30分間撹拌し
たのち、350dのDEAE −5ephadex A
 −25(HCOm−型〕にチャージし、トリエチルア
ミン炭酸バッフy−(pH7,5)のリニアグラブ4エ
ンド(0→α2M)4tで溶出せしめた。メインビーク
溶出号を減圧下、蒸発乾固し、ついでメタノールで共沸
し、脱塩した。収率は55%であった。
1 mmol of 2',3'-guideoxyclidine obtained in section (1-5) was
) In solution 201rI, 4 mmol of triimidazole 7-osulfur oxide and 1001
1,1'-carbonylciimiguzole (n9) was added, and the mixture was stirred overnight at room temperature to react. Next, 2-triethylamine and 5 d of water were added, and after stirring for an additional 30 minutes, 350 d of DEAE-5ephadex A
-25 (HCOm- type) and eluted with 4 tons of linear grab 4 end (0→α2M) of triethylamine carbonate buffer y- (pH 7,5).The main beak elution number was evaporated to dryness under reduced pressure. Then, it was azeotroped with methanol to desalt it.The yield was 55%.

リン酸化はまた、次の様に行うこともできる。Phosphorylation can also be performed as follows.

5−の無水ジオキサン中でL 2 mmolの亜リン酸
7寸スフオクロライド、Z 4 mmolの(1−H)
−1,2,4−トリアシライドおよび2.0 mmol
のトリエチルアミンを混合し、10〜15℃で30分、
そして室温で1時間撹拌した。これに(1−5)項で得
られたzl、sl−グイデオキシクリジン1mmolを
添加し、室温で1時間撹拌した。これに水冷下、水51
rllを加え、反応液を室温で18時間撹拌した。反応
溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによりクロ
ロフォルム−メタノールのステップグラディエンドで溶
出せしめ、精製した。Dowex 50 (Na”型)
と10rnlの水中で、室温下、4時間撹拌してナトリ
クム塩に変換した。収率は55%であった。
5- L 2 mmol of phosphorous acid 7-sulfochloride, Z 4 mmol of (1-H) in anhydrous dioxane
-1,2,4-triacylide and 2.0 mmol
of triethylamine and heated at 10 to 15°C for 30 minutes.
The mixture was stirred at room temperature for 1 hour. To this was added 1 mmol of zl, sl-guideoxyclidine obtained in section (1-5), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Under water cooling, water 51
rll was added and the reaction was stirred at room temperature for 18 hours. The reaction solution was purified by silica gel column chromatography eluting with a step gradient of chloroform-methanol. Dowex 50 (Na” type)
The mixture was stirred in 10 rnl of water at room temperature for 4 hours to convert it into a sodium salt. The yield was 55%.

2’、3’−グイデオキシクリジン−5′−モノ7オス
7エートの三リン酸化は、D、E、Hoardらの方法
(J、 Am、 Chem、 Soc、、  87(8
1,1785(1965))により行った。
Triphosphorylation of 2',3'-guideoxyclidine-5'-mono7o7ate was performed by the method of D. E. Hoard et al. (J. Am. Chem. Soc., 87(8).
1,1785 (1965)).

(1−6)項で得られたzL、sL−グイデオキシクリ
ジン−51−モノ7オス7エートの無水トリグチルアン
モニウム塩α1皿01のジ「キチルフォルムアミド(D
MF )溶液11RI!に、1.1′−力71/ dc
シイミグゾール(L 5 mmo lのDMF溶液11
り!、を加え、室温にて5時間反応せしめた。メタノー
ルをagmmol加え、30号間室温にて撹拌した後、
トリグチルアンモニクムピロ7オス7エートα5mmo
lのDMF溶液5−を加え、室温にて1晩撹拌した。生
成した沈澱をDMFにて洗浄後、上澄液と共に等量のメ
タノールで処理し、減圧下、濃縮した。Wl渣を601
nlのDEAE −5ephadexA −25(HC
O,−型)にチャージし、トリエチルアミン炭酸バッフ
ァー(pH7,5)のリニアグラディエンド(0−(L
4M)1tで溶出せしめた◎メインピーク溶出分を減圧
下、乾固し、ついでメタノールで共沸し、脱塩した。収
率は75%であった。
Anhydrous triglylammonium salt α1 of zL, sL-guideoxyclidine-51-mono7-mole7ate obtained in section (1-6)
MF) Solution 11RI! , 1.1'-force 71/dc
Shiimiguzol (L 5 mmol solution in DMF 11
the law of nature! was added and reacted at room temperature for 5 hours. After adding agmmol of methanol and stirring at room temperature for 30 minutes,
Triglylammonicum pyro 7mose 7ate α5mmo
1 of DMF solution 5- was added and stirred at room temperature overnight. The generated precipitate was washed with DMF, treated with an equal amount of methanol together with the supernatant, and concentrated under reduced pressure. Wl residue 601
nl DEAE-5ephadexA-25 (HC
O,- type) and linear gradient end of triethylamine carbonate buffer (pH 7.5) (0-(L)
The eluted portion of the ◎ main peak eluted at 1 t of 4M) was dried under reduced pressure, and then azeotroped with methanol to desalt it. The yield was 75%.

クリジン−5′−トリ7オスツエート の合成: 5−水銀化−zl、sl−グイデオキシクリジン−5’
−)  リ 7 オ スフ ニー トは、 Daleら
の方法 (Biochemistry、  14  、
2447−2457 (1975))にて合成した。
Synthesis of clidine-5'-tri7-osthate: 5-mercurylated-zl,sl-guideoxyclidine-5'
-) The method of Dale et al. (Biochemistry, 14,
2447-2457 (1975)).

(1−7)項で得られたzl、a/−グイデオキシクリ
ジン−5′−トリ7オス7エート1mmolをαIM酢
酸ナトリクムパッ7γ−(pH6,0)100ml!に
溶解し、これに5mmolの酢酸水銀を加え、50℃に
て4時間反応せしめた。その後、溶液に水冷下、9mm
01の塩化リチウムを加え、酢酸エチルにで数回抽出し
、塩化第2水銀を除去した。酢酸エチル油田液中の水銀
量を4.4′−ビス(ジメチルアミノコチオベンゾフェ
ノンを用いて測定したところ、ヌクレオチドの水銀化率
は90〜95%であった。次いで水相に3倍量の水冷エ
タノールを加え、沈澱を生じせしめ、これを遠心号離し
て沈澱を回収した。この沈澱を水冷エタノールで、次い
でジエチルエーテルIごて洗浄した後、風乾せしめた。
1 mmol of zl, a/-gideoxyclidine-5'-tri7-mole7ate obtained in section (1-7) was mixed with 100 ml of αIM sodium acetate 7γ-(pH 6,0)! 5 mmol of mercury acetate was added thereto, and the mixture was reacted at 50° C. for 4 hours. Then, add 9 mm to the solution under water cooling.
01 lithium chloride was added, and the mixture was extracted several times with ethyl acetate to remove mercuric chloride. When the amount of mercury in ethyl acetate oil field liquid was measured using 4,4'-bis(dimethylaminocothiobenzophenone), the mercury conversion rate of nucleotides was 90 to 95%. Water-cooled ethanol was added to form a precipitate, which was centrifuged to recover the precipitate.The precipitate was washed with water-cooled ethanol, then with diethyl ether I, and then air-dried.

収率は93%であった。The yield was 93%.

5−水銀化−g’、3’−グイデオキシクリジン−5’
−)す7オス7エートのアリルアミン化は、Bergs
tromらの方法(J、Am、 Chem、 Soc、
 、 98 。
5-mercurylated-g', 3'-guideoxyclidine-5'
-) Allyl amination of 7-mole 7-ate is performed by Bergs
The method of trom et al. (J, Am, Chem, Soc,
, 98.

1587(1976))により行った。1587 (1976)).

(1−8)項で得られた5−水銀化−2L、3L−グイ
デオキシクリジン−5′−トリフオスフエートo、5m
molをα1Mの酢酸ナトリクムパッ7y−(pH10
) 25rId!にだ解した。これに2Mのアリルアミ
ン酢酸塩水溶液3−を加え、次いで4−の水に溶かした
塩化/4クジクムカリクム(K、PdC1,)α5 m
mo 1を加えた。溶液は徐々に黒色となり、器壁に金
属水銀が析出した。室温にて24時間反応後、反応だ液
をα45μのメンプクンフイルク一番ζて濾過し、金属
水銀を除去した。濾液を100−のDEAE −56p
hadex A −25にチャージし、これをα1Mの
酢酸ナトリクムパッ7アー(pH&Q)100−で況浄
後、トリエチルアミン炭酸バッファー(1)H7,5)
+7)リニアグクディエント(QIM→α6M)1tで
溶出せしめた。メインビーク溶出分を減圧下、乾固し、
ついでメタノールで共沸し、脱塩した。
5-Mercurylated-2L,3L-guideoxyclidine-5'-triphosphate o obtained in section (1-8), 5m
mol of α1M sodium acetate 7y-(pH 10
) 25rId! I understood. To this was added a 2M aqueous solution of allylamine acetate 3-, and then 4-chloride/4Kzicum chalicum (K, PdC1,) α5 m dissolved in water
Added mo 1. The solution gradually turned black, and metallic mercury precipitated on the walls of the vessel. After reacting at room temperature for 24 hours, the reaction solution was filtered through α45μ membrane filter No. 1ζ to remove metallic mercury. The filtrate was purified with 100-DEAE-56p.
After charging Hadex A-25 and cleaning it with α1M sodium acetate buffer (pH&Q) 100-, add triethylamine carbonate buffer (1) H7,5).
+7) It was eluted with 1 t of linear gucdient (QIM→α6M). Dry the main beak eluate under reduced pressure,
Then, it was azeotroped with methanol to desalt it.

次いで、この溶出物をODS (C−18)逆相高速液
体クロマトグツフィ一にて、α5M)リエチIレアミン
炭酸バッフ丁−(pi47.5)を用いてか取、精製し
た。収率は65%であった。
Next, this eluate was collected and purified using ODS (C-18) reverse phase high performance liquid chromatography using α5M) Liethyl Leamine Carbonate Buff (pi 47.5). The yield was 65%.

トの合成二 (1−9)項で得られたzl、3j−グイデオキシ−5
−(3−1ミノ)−アリルクリジン−5′−トリ7オス
7エートQ1mmolをαIM1M炭酸パラファーH9
,0)20dに溶解し、これに20In9/n!ノXR
ITC(7) DMF 溶02 mfヲ加、t、室温ニ
て4時間撹拌し、反応せしめた。反応溶液を30dのD
EAE −5ephadex  A −25(HCOs
−型)にチャージし、トリエチルアミン炭酸バッファー
 (pH7,5)のリニアグクディエント(αIM→I
M)5001!ll!で溶出せしめた。メインピーク溶
用分(α6〜α7Mの塩濃度にて溶出)を減圧下、乾固
し、ついでメタノールで共沸し、脱塩した。収率は55
%であった。
zl, 3j-guideoxy-5 obtained in synthesis section 2 (1-9) of
-(3-1mino)-allylcridine-5'-tri7os7ate Q1 mmol was added to αIM1M carbonate paraffer H9.
,0) dissolved in 20d and 20In9/n! NOXR
ITC (7) DMF solution was added to 0.2 mf and stirred at room temperature for 4 hours to react. The reaction solution was heated to 30 d of D.
EAE-5ephadex A-25 (HCOs
- type), and linear glucidient (αIM→I) of triethylamine carbonate buffer (pH 7,5)
M) 5001! ll! It was eluted with The main peak soluble fraction (eluted at a salt concentration of α6 to α7M) was dried to solidity under reduced pressure, and then azeotroped with methanol to desalt. Yield is 55
%Met.

(1−9)項で得られたzl、sL−ダイオデオキシ−
5−(3−アミノ)−アリルクリジン−5′−トリ7オ
ス7エートα1mmolのo、IM炭酸ナトリクムパッ
7アー(pH85)溶液10−に、N−ヒドロキシルサ
クシンイミドビオチンエステルα2mmolのDMF溶
液21dを添加し、室温下、4時間反応せしめ、次いで
、反応液を30dのDEAE−Sephadex  A
 −25(HCO,−型)にチャージし、トリエチルア
ミン炭酸パフ7y−(pH7.5)のリニアグラディエ
ンド(α1M−0,9M ) 500 meで溶出せし
めた。塩濃度α6M付近のメインビーク溶出分を減圧下
、乾固し、ついでメタノールで共沸し、脱塩した。収率
は60%であった。
zl,sL-diodeoxy- obtained in section (1-9)
21 d of a DMF solution of 2 mmol of N-hydroxyl succinimide biotin ester α was added to a solution of 1 mmol of 5-(3-amino)-allylcridine-5′-tri7os7ate α in IM sodium carbonate buffer (pH 85). , reacted for 4 hours at room temperature, and then transferred the reaction solution to a 30 d DEAE-Sephadex A
-25 (HCO, - type) and eluted with a linear gradient (α1M-0.9M) 500 me of triethylamine carbonate puff 7y- (pH 7.5). The main beak eluate with a salt concentration of around α6M was dried under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt it. The yield was 60%.

第2図に従い、蛍光標識あるいはビオチン標識したzL
、3J−グイデオキシ−5−(3−アミノ)−アリルシ
チジン−5’−) !77 tスフエートの合成法を説
明する。
Fluorescently labeled or biotinylated zL according to Figure 2.
, 3J-guideoxy-5-(3-amino)-allylcytidine-5'-)! A method for synthesizing 77t sulfate will be explained.

10mmolの21−デオキシシチジンを100−の無
水ピリジンに溶解しs  15mmolのジメトキシト
リチルクロクイドを加え、混合物を室温下、18時間撹
拌した。溶液を500−のクロロフォルムで希釈後、へ
IN重炭酸ナトリクムで抽Wした。クロロフォルム相を
脱水し、減圧下、蒸発乾固した。シリカゲルカラムクロ
マトグラフィーにヨリクロロ7オルムーメタノールのス
テップグラディエンドで21−デオキシ−5′−〇−ジ
メトキシトリチルシチジンを得た。収率は87%であっ
た。
10 mmol of 21-deoxycytidine was dissolved in 100% anhydrous pyridine, 15 mmol of dimethoxytrityl chloride was added, and the mixture was stirred at room temperature for 18 hours. The solution was diluted with 500 ml of chloroform and then extracted with IN sodium bicarbonate. The chloroform phase was dried and evaporated to dryness under reduced pressure. 21-Deoxy-5'-〇-dimethoxytritylcytidine was obtained by silica gel column chromatography and a step gradient of 7-ol-methanol. The yield was 87%.

以下(2−2)項から(2−5)IJまでに示すグイデ
オキシ体の合成は、 Horvitzらの方法(J、P
、Horwttz、 et al、 、 Nucleo
sides、 nucleotides、土工、304
5(1962))に準じて行った。
The synthesis of the guideeoxy compound shown in sections (2-2) to (2-5) IJ below is carried out by the method of Horvitz et al. (J, P
, Horwtz, et al., Nucleo
sides, nucleotides, earthworks, 304
5 (1962)).

の合成: 本実施例(2−1)IJIで得られた2′−デオキシ−
5′−〇−ジメトキシトリチルシチジン7mmolのピ
リジン溶液20−に、水冷下、メタンスルホニルクロラ
イド9.5 mmol  をゆっくりと滴下した。水冷
下、24時間反応後、水1−を加え、反応を停止させた
。これを8001nlの氷水中正ζゆっくりと滴下し、
得られた沈澱を濾別し、水洗後、風乾した。淡黄色の生
成物を、小量のア七トンに溶解し、再び、11の氷水中
にゆっくりと滴下し、無色の沈澱を濾別、回収した。収
率は80%であった。
Synthesis of: This example (2-1) 2'-deoxy- obtained by IJI
9.5 mmol of methanesulfonyl chloride was slowly added dropwise to a solution of 7 mmol of 5'-〇-dimethoxytritylcytidine in pyridine under cooling with water. After reacting for 24 hours under water cooling, water 1- was added to stop the reaction. Slowly drop this into 8001 nl of ice water,
The obtained precipitate was filtered, washed with water, and air-dried. The pale yellow product was dissolved in a small amount of amethane and slowly added dropwise into 11 ice water, and the colorless precipitate was filtered and collected. The yield was 80%.

の合成: (2−2)項で得られた2′−デオキシ−3′−O−メ
シル−5′−〇−ジメトキシトリチルシチジンL 2 
mmo 1に、α24MのカリクA −tert−ブト
キサイトのジメチルスル7オキシド溶液101nlを加
え、室温にて1時間反応せしめた後、氷水250rIf
、中に滴下した。希酢酸にて中和後、沈澱を遠心号離し
、水洗後、風乾した。これを15dのエタノールに溶解
したものに、ベンゼン80dを加え、減圧濃縮し、水を
共沸化より完全に除去した。ベンゼンをさらに加え、再
び減圧濃縮し、得られた沈澱をエタノールより再結晶化
した。収率は75%であった。
Synthesis: 2'-deoxy-3'-O-mesyl-5'-〇-dimethoxytritylcytidine L2 obtained in section (2-2)
To mmo 1, 101 nl of a solution of α24M Calic A-tert-butoxite in dimethyl sulf7oxide was added, and after reacting at room temperature for 1 hour, it was poured with ice water at 250 rIf.
, dripped inside. After neutralization with dilute acetic acid, the precipitate was centrifuged, washed with water, and air-dried. 80 d of benzene was added to 15 d of this dissolved in ethanol, and the mixture was concentrated under reduced pressure to completely remove water by azeotropic distillation. Benzene was further added and the mixture was concentrated under reduced pressure again, and the resulting precipitate was recrystallized from ethanol. The yield was 75%.

(2−4) 2’、 3’−グイデオキシ−22−シチ
ジC2−3)JJで得られた5′−〇−ジメトキシトリ
チルーz/、al−グイデオキシ−2′−シチジネン1
mmolのクロロホルム溶液20−に、水冷下、11当
量の乾燥塩化水素ガスを撹拌下、ゆっくりと加え、約3
0分間、水冷下、脱トリチル化させた。生成した沈澱を
濾別後、クロロホルムで洗浄した後、ベンゼン−エタノ
ール(90: 10 V/V )より再結晶化した。収
率は63%であった。
(2-4) 2', 3'-guideoxy-22-cytidine C2-3) 5'-〇-dimethoxytrityl-z/, al-guideoxy-2'-cytidinene 1 obtained by JJ
To a 20-mmol chloroform solution was slowly added 11 equivalents of dry hydrogen chloride gas with stirring under water cooling, and about 3
Detritylation was carried out for 0 minutes under water cooling. The generated precipitate was filtered, washed with chloroform, and then recrystallized from benzene-ethanol (90:10 V/V). The yield was 63%.

(2−5) 2’、 3’−グイデオキシシチジンの合
成: (2−4’)項て得られたzL、3f−グイデオキシ−
2′−シチジネンα5mmolのジオキサン溶液25−
に、10%ノ曵ラジうムーカーボン触1を115■加え
、19L圧の水素圧下にて25℃で1時間還元せしめた
。反応後、触媒を濾別後、濾液を減圧下、乾固した。残
渣をベンゼン−石油エーテルから再結晶化した。収率は
80%であった。
(2-5) Synthesis of 2', 3'-guideoxycytidine: zL obtained in (2-4'), 3f-guideoxy-
Dioxane solution of 5 mmol of 2'-cytidinene α25-
To this, 115 μm of 10% hydrogen carbon catalyst 1 was added, and the mixture was reduced at 25° C. for 1 hour under 19 L of hydrogen pressure. After the reaction, the catalyst was filtered off, and the filtrate was dried under reduced pressure. The residue was recrystallized from benzene-petroleum ether. The yield was 80%.

以下(2−6)項および(2−7)項に示す三リン酸化
は、Ru5sellらの方法(J、 Org、  Ch
em、、8(1!1.4889(1969))に従い、
化学的方法により行った。
The triphosphorylation shown in sections (2-6) and (2-7) below was performed using the method of Ru5sell et al. (J, Org, Ch
According to em, , 8 (1!1.4889 (1969)),
It was done by chemical method.

(2−5)項で得られた2′、3′−ダイデオキシシ4
− シン1mmolの無水テトラヒドロ7ラン(THF
 )溶液20−に、4 ryuno lのトリイミダゾ
ール7オスフイニツクオキシドおよび100mJ/の1
 、1’−カルボニルシイミグゾールを加え、室温下、
1晩撹拌して反応せしめた。次いで、トリエチルアミン
2 meおよび5 meを加え、さらに300間撹拌し
たのち、350−のDEAE−5ephadex A 
−25(HCOs−型)Iとチャージし、トリエチルア
ミン炭酸バフ7アー(pH7,5)のリニアグラディエ
ンド(0→α2M)41で溶出せしめた。メインピーク
溶出号を減圧下、蒸発乾固し、ついでメタノールで共沸
し、脱塩した。
2',3'-dideoxysilyl 4 obtained in section (2-5)
- 1 mmol of anhydrous tetrahydro7ran (THF)
) 4 ryunol of triimidazole 7 osulfuric oxide and 100 mJ/l of solution 20-
, 1'-carbonylciimiguzole was added, and at room temperature,
The reaction mixture was stirred overnight. Next, triethylamine 2 me and 5 me were added and after further stirring for 300 minutes, 350-DEAE-5ephadex A
-25 (HCOs-type) I and eluted with a linear gradient (0→α2M) 41 of triethylamine carbonate buff 7A (pH 7.5). The main peak elution number was evaporated to dryness under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt.

収率は6196であった。The yield was 6196.

リン酸化はまた、次のように行うこともできる0 5 meの無水ジオキサン中で12 mmo Iの亜リ
ン酸7オス7オクロライド、24価0!の(1−H)−
1,2,4−)リアシライドおよび!Ommolのトリ
エチルアミンを混合し、10〜15℃で30分、そして
室温で1時間撹拌した。これに(2−5)]lJmで得
られた2’、3’−グイデオキシシチジン1mmolを
添加し、室温で1時間撹拌した。これに水冷下、水5r
Id!を加え、反応液を室温で18時間撹拌した。反応
溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによりクロ
ロ7オルムーメタノールのステッググクディエントで溶
出せしめ、精製した。Dowex 50 (Na+型)
と10−の水中で、室温下、4時間撹拌してナトリウム
塩に変換した。収率は55%であった。
Phosphorylation can also be carried out as follows: 12 mmol I of phosphite 7-ochloride, 24 valent 0! in 0 5 me anhydrous dioxane. (1-H)-
1,2,4-) rear sillide and! Ommol of triethylamine was mixed and stirred at 10-15°C for 30 minutes and at room temperature for 1 hour. To this was added 1 mmol of 2',3'-guideoxycytidine obtained in (2-5)]1Jm, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. This was cooled with water for 5 liters.
Id! was added and the reaction was stirred at room temperature for 18 hours. The reaction solution was purified by silica gel column chromatography eluting with chloro-7-ol-methanol and Steggcdient. Dowex 50 (Na+ type)
and 10- in water at room temperature for 4 hours to convert it into a sodium salt. The yield was 55%.

21.31−グイデオキシシチジン−51−モノ7オス
7エートの三リン酸化は、D、E、Hoardらの方法
(前出)により行った。
Triphosphorylation of 21.31-guideoxycytidine-51-mono7o7ate was performed by the method of D. E. Hoard et al. (supra).

(2−6)填で得られた21.al−グイデオキシシチ
ジン−5′−モノ7オス7エートの無水トリグチルアン
モニクム塩α1mmolのDMF溶液1−に、1.1′
−カルボジイミダゾールl15mmolのDMF溶液l
−を加え、室温にて5時間反応せしめた。メタノールを
α8mmo+加え、309間室温にて撹拌した後、トリ
グチルアンモニウムピロ7オス7エートα5mmolの
DMF溶液5−を加え、室温にて1晩撹拌した。生成し
た沈澱をDMFにて洗浄後、上澄液と共に等量のメタノ
ールで処理し、減圧下、濃縮した。残渣を60−のDE
AE−5ephadex  A −25(HCOs−型
)にチャージし、トリエチルアミン炭酸パラファー(p
H7,5)のリニアグラディエンド(0→CL4M)1
tで溶出せしめた。メインビーク溶出分を減圧下、乾固
し、ついでメタノールで共沸し、脱塩した。収率は85
%であった。
(2-6) 21. 1 mmol of anhydrous trigtylammonicum salt α of al-guideoxycytidine-5′-mono7-mole7ate was added to a DMF solution of 1.1′
- DMF solution of 15 mmol of carbodiimidazole
- was added and reacted at room temperature for 5 hours. After adding α8 mmol of methanol and stirring at room temperature for 309 minutes, a DMF solution 5- of triglylammonium pyro7-mole7ate α5 mmol was added, and the mixture was stirred at room temperature overnight. The generated precipitate was washed with DMF, treated with an equal amount of methanol together with the supernatant, and concentrated under reduced pressure. Residue at 60-DE
Charge AE-5ephadex A-25 (HCOs-type) and add triethylamine carbonate paraffer (p
H7,5) linear gradient end (0 → CL4M) 1
It was eluted at t. The main beak eluate was dried under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt it. Yield is 85
%Met.

シチジン−5′−トリフすスフエート の合成: 5−水銀化−2’、3’−ダイデオキシシチジン−5′
−トリフオスフエートは、Dateらの方法(Bioq
chemistry 、 14 、2447−2457
(1975) ) )C準シr合JffiLり。
Synthesis of cytidine-5'-trifsulphate: 5-mercurylated-2',3'-dideoxycytidine-5'
- Triphosphate was prepared by the method of Date et al. (Bioq
Chemistry, 14, 2447-2457
(1975) )) C quasi-series combination JffiL.

(2−7)項で得られた2f、sl−グイデオキシシチ
ジン−5′−トリフ寸スフエート1mmolをαIM酢
酸ナトリクムバックアー(pHao)100d1ζ溶解
し、これに5mmolの酢酸水銀を加え、50℃tζて
4時間反応せしめた。その後、溶液に、水冷下、9mm
olの塩化リチウムを加え、酢酸エチルにて数回抽出し
、塩化第2水銀を除去した。酢酸エチル抽出液中の水銀
量を4.4′−ビス(ジメチルアミノ)チオベンゾフェ
ノンを用いて測定したところ、ヌクレオチドの水銀化率
は90〜95%であった。次いで水相に3倍量の水冷エ
タノールを加え、沈殿を生じせしめ、これを遠心分離し
て沈殿を回収した。この沈澱を水冷エタノールで、次い
でジェチルエーチルにて洗浄した後、風乾せしめた。収
率は90%であった。
1 mmol of 2f, sl-guideoxycytidine-5'-trif sulfate obtained in section (2-7) was dissolved in 100 d1ζ of αIM sodium acetate backer (pHao), 5 mmol of mercury acetate was added thereto, and the mixture was heated at 50°C. The reaction was allowed to proceed for 4 hours. Then, add 9 mm to the solution under water cooling.
of lithium chloride was added, and the mixture was extracted several times with ethyl acetate to remove mercuric chloride. When the amount of mercury in the ethyl acetate extract was measured using 4,4'-bis(dimethylamino)thiobenzophenone, the mercury conversion rate of nucleotides was 90 to 95%. Next, 3 times the amount of water-cooled ethanol was added to the aqueous phase to form a precipitate, which was centrifuged to collect the precipitate. This precipitate was washed with water-cooled ethanol and then with diethyl ethyl, and then air-dried. The yield was 90%.

5−水銀化−2′13′−ダイデオキシシチジン−5′
−トリ7オス7エートのアリルアミン化は、Bergs
tromらの方法(J、Am、Chem、Soc、、 
98 。
5-Mercurylated-2'13'-dideoxycytidine-5'
- Allyl amination of tri7o7ate is performed by Bergs
The method of trom et al. (J, Am, Chem, Soc, .
98.

1587(1976))に準じて行った。1587 (1976)).

(2−8)項で得られた5−水銀化−zL、31−グイ
デオキシシチジン−5′−トリ7オス7エートα5 m
mo lを91Mの酢酸ナトリクムパッ7y−(pH5
,0)25mlに溶解した。これζこ2Mのアリルアミ
ン酢酸塩水溶液3 meを加え、次いで4dの水に溶か
した塩化バラジクムカリクム(K!PdC1,)α5m
molを加えた。溶液は徐々ニ黒色となり、器壁に金属
水銀が析出した。室温にて24時間反応後、反E3m液
を0,45μのメンブランフィルタ−にて濾過し、金属
水銀を除去した。M液を100 rneのDEAE−5
ephadex  Am25にチャージし、これを91
Mの酢酸ナトリクムパッ7アーCpH5,0)100−
で洗浄後、トリエチルアミン炭酸バッフ y −(pH
7,5)のリニアグラディエンド(91M−0,6M)
Itで溶出せしめた。メインピーク溶出すを減圧下、乾
固し、ついでメタノールで共沸し、脱塩した。
5-Mercurylated-zL, 31-guideoxycytidine-5'-tri7mose7ate α5 m obtained in section (2-8)
mol of 91M sodium acetate 7y-(pH 5
,0) was dissolved in 25 ml. Add 3 me of a 2 M aqueous solution of allylamine acetate, then add 5 m of Balajicum chloride (K!PdC1,) α dissolved in 4 d of water.
Added mol. The solution gradually turned black, and metallic mercury precipitated on the walls of the vessel. After reacting at room temperature for 24 hours, the anti-E3m solution was filtered through a 0.45μ membrane filter to remove metal mercury. M solution to 100 rne DEAE-5
Charge ephadex Am25 and set it to 91
Sodium acetate buffer of M pH 5,0) 100-
After washing with triethylamine carbonate buffer y-(pH
7,5) linear gradient end (91M-0,6M)
It was eluted with It. The main peak eluted was dried to dryness under reduced pressure, and then azeotroped with methanol to desalt.

次いで、この溶出物をODS (C−18)逆相高速液
体クロマトグラフィーにて、α5M)リエチルアミン炭
酸バッファー(pH7,5)を用いて分取、精製した。
Next, this eluate was fractionated and purified by ODS (C-18) reverse phase high performance liquid chromatography using α5M) ethylamine carbonate buffer (pH 7,5).

収率は60%であった。The yield was 60%.

トの合成: (2−9)項で得られた2’、3’−グイデオキシ−5
−(3−1ミノ〕−アリルシチジン−5′−トリ7オス
7エート(l1mmo+をα1M炭酸バッファー(PH
9,0)20−に溶解し、これに20雫曾のEITCの
DMF溶液2−を加え、室温にて4時間撹拌し、反応せ
しめた。反応溶液を3Q rneのDEAE−3eph
adex  A −25(HCOs−型)にチャージし
、トリエチルアミン炭酸バッファー (pH7,5)の
リニアグラディエンド(αIM→I M ) 500 
mlで溶出せしめた。メインビーク溶出分(α6〜α7
Mの塩濃度にて溶出)を減圧下、乾固し、ついでメク/
−ルで共沸し、脱塩した。収率は53%であった。
Synthesis of 2',3'-guideoxy-5 obtained in section (2-9)
-(3-1mino)-allylcytidine-5'-tri7os7ate (l1mmo+) in α1M carbonate buffer (PH
9,0)20-, 20 drops of a DMF solution of EITC 2- was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours to react. The reaction solution was purified by 3Qrne DEAE-3eph.
Adex A-25 (HCOs-type) was charged, and a linear gradient (αIM→IM) of triethylamine carbonate buffer (pH 7,5) was applied at 500 mL.
It was eluted in ml. Main beak elution (α6 to α7
eluted at a salt concentration of M) was dried under reduced pressure, and then
The mixture was azeotropically distilled and desalted. The yield was 53%.

(2−9)項で得られた2L、3L−グイデオキシ−5
−(3−アミノ)−アリルシチジン−5′−ト  リ 
 7  オ  ス 7  エ −  ト  Qlo血o
1  の  0.  1   九f 炭 酸 ナトリフ
b、 /(ツノy−(pH8,5)溶液10rnI!l
こ、N−ヒドロ千シルサクシンイミドビオチンエステル
0.2 mmo 1のDMF溶液2Tnl!を添加し、
室温下、4時間反応せしめ、次いで、反応液を30dの
DEAR−5ephadex A −25(HCOs 
−ffM )にチャージし、トリエチルアミン炭酸バッ
ファー(pH7,5)のリニアグラディエンド(αLM
−(L9M ) 500 meで溶出せしめた。塩濃度
0.6M付近のメインビーク溶田分を減圧下、乾固し、
ついでメタノールで共沸し、脱塩した。収率は6296
であった。
2L,3L-guideoxy-5 obtained in section (2-9)
-(3-amino)-allylcytidine-5'-tri
7 male 7 et Qlo blood o
1 of 0. 19f carbonate natrif b, /(tsunoy-(pH8,5) solution 10rnI!l
This is 2 Tnl of a DMF solution of 0.2 mmol of N-hydrothousylsuccinimide biotin ester! Add
The reaction was allowed to proceed for 4 hours at room temperature, and then the reaction solution was treated with 30 d of DEAR-5 ephadex A-25 (HCOs
-ffM) and linear gradient end (αLM) of triethylamine carbonate buffer (pH 7,5).
-(L9M) eluted at 500 me. The main beak melt with a salt concentration of around 0.6M was dried under reduced pressure,
Then, it was azeotroped with methanol to desalt it. Yield is 6296
Met.

トの合成 第3図に従い、蛍光=aあるいはピオチン標識した2′
、3′−ダイデオキシ−7−(3−アミノ)−アリル−
7−ジアザグアノシン−5′−トリフオスフエートの合
成法を説明する。
According to Figure 3, fluorescence = a or piotin-labeled 2'
, 3'-dideoxy-7-(3-amino)-allyl-
A method for synthesizing 7-diazaguanosine-5'-triphosphate will be explained.

以下(3−1)項および(3−2)TAに示す21.3
1−ダイデオキシ−7−ジアザグアノシンの合成は、W
inkelerらの方法(J、Org、Chem、、2
6.3119(1983))に準じて7エーズトランス
フアーグリコシレーシヨンにより行った。
21.3 shown in section (3-1) and (3-2) TA below
The synthesis of 1-dideoxy-7-diazaguanosine was performed using W
Inkeler et al.'s method (J, Org, Chem, 2
6.3119 (1983)) by 7A transfer glycosylation.

(3−1)2−アミノ−7−(2′、3′−グイグの合
成: 3 mmo 1 (D 2−アミノ−4−メトキシ−7
H−ピロロ(2,3−d)ピリミジンを、メチルトリオ
クチルアンモニクムクロライドα3mmolを含有スる
ベンゼン−ジメトキシエタン(4:1)20meおよび
50%水酸化ナトリクム水溶液20rnI!中で、30
分間撹拌して乳化させた。
(3-1) Synthesis of 2-amino-7-(2',3'-guigue: 3 mmo 1 (D 2-amino-4-methoxy-7
H-pyrrolo(2,3-d)pyrimidine was dissolved in 20 me of benzene-dimethoxyethane (4:1) containing 3 mmol of methyltrioctylammonicum chloride and 20 me of 50% aqueous sodium hydroxide solution! Inside, 30
Stir for a minute to emulsify.

これに1−クロロ−2,3−グイデオキシー5−O−)
ルオイルーD−エリスローベントフラノースt3mmo
lのベンゼン溶液30mt’を撹拌下、滴下し反応せし
めた。この懸濁液を水100 rneおよびジクロロメ
クン1001n!で希釈し、有機相を減圧下、濃縮した
。これをメタノール2゜meに溶解し、濃アンモニア水
で室温下、24時間処理した0減圧vA&JL、水相を
塩酸でpH4に調整した。沈殿したp−トルオイル酸を
濾過により除去した。濾液を減圧下、濃縮乾固した。
To this, 1-chloro-2,3-guideoxy-5-O-)
Luo-D-erythrobentofuranose t3mmo
A benzene solution of 30 mt' was added dropwise under stirring to cause a reaction. This suspension was mixed with 100 rne of water and 1001 n! of dichloromecune! The organic phase was concentrated under reduced pressure. This was dissolved in methanol 2°m and treated with concentrated aqueous ammonia at room temperature for 24 hours at 0 vacuum vA&JL, and the aqueous phase was adjusted to pH 4 with hydrochloric acid. The precipitated p-toluoic acid was removed by filtration. The filtrate was concentrated to dryness under reduced pressure.

これをメタノール100−に懸濁し、10分間還流した
。無機塩を濾別し、濾液を減圧下、濃縮した。残渣を3
0−のメタノールに溶解し、シリカゲルカラム100−
にチャージし、ジクロルメクンーメタノール(95:5
)で溶出した。収率は45%であった。
This was suspended in 100 methanol and refluxed for 10 minutes. Inorganic salts were filtered off, and the filtrate was concentrated under reduced pressure. 3 residues
Dissolved in 0-methanol and applied to a silica gel column 100-
and dichlormechun-methanol (95:5
) was eluted. The yield was 45%.

成: 本実施例(3−1)mで得られた2−アミノ−7−(2
’、3’−グイデオキシ−β−旧一エリスローヘント7
ラノシル)−4−ノ) * シー 7H−ピ01ff(
2,3−d)ピリミジンL5mmolを無水トルエン1
5−に懸濁し、これにp−ナトリクムーチオクレゾレー
ト2.6 mmo 1およびヘキサミチル7寸ス7才リ
フクートリアミド26mynolを加えた。これを鼠素
下、3時間還流した。
Composition: 2-amino-7-(2
',3'-Guideoxy-β-formerly-erythrohent7
lanocyl)-4-no) *C 7H-pi01ff(
2,3-d) 5 mmol of pyrimidine L to 1 mol of anhydrous toluene
To this were added 2.6 mmol of p-natrichumothiocresolate and 26 mmol of hexamityl 7-year-old rifukutriamide. This was refluxed for 3 hours under rat poison.

コtL ニ水50 mlを加え、クロロ7オルム各5゜
dで2度況浄した。水相を2N塩酸でpH2に調整し、
さらに各30meのクロロ7オルムで2度抽出した。水
相を中和後、減圧下、蒸発濃縮した。これを10−の水
より再結晶化した。収率は88%であった。
50 ml of water was added to the mixture, and the mixture was washed twice with chlorofluoride at 5° each time. The aqueous phase was adjusted to pH 2 with 2N hydrochloric acid,
Furthermore, it was extracted twice with each 30me chloro7olm. After neutralizing the aqueous phase, it was evaporated and concentrated under reduced pressure. This was recrystallized from 10-m water. The yield was 88%.

以下(3−3)項および(3−4)項に示す三リン酸化
はRu5sellらの方法(前出)Iこ従い、化学的方
法により行った。
The triphosphorylation shown in sections (3-3) and (3-4) below was carried out by a chemical method according to Ru5sell et al.'s method (supra) I.

トの合成: (3−2)項で得られた2J、31−グイデオキシ−7
−デアザグアノシン1mmolの無水テトラヒドロ7ラ
ン(THF )溶液2o−に、4mmolのトリイミダ
ゾール7オスフイニツクオキシドおよび100ηの1,
1′−カルボニルジイミダゾールを加え、室温下、1晩
撹拌して反応せしめた。次いで、トリエチルアミン2 
meおよび水5WIlを加え、さらに30分間撹拌した
のち、350−のDEAE−3ephadex A−2
5(HCOs−型)薯ζチャージし、トリエチルアミン
炭酸バッファー(pH7,5)のリニアグラディエンド
(0→α2M)4tで溶出せしめた。メインビーク溶出
号を減圧下、蒸発乾固し、ついでメタノールで共沸し、
脱塩した。収率は48%であった。
Synthesis of 2J,31-guideoxy-7 obtained in section (3-2)
-To a solution of 1 mmol of deazaguanosine in anhydrous tetrahydro7ane (THF), 4 mmol of triimidazole 7-osfinic oxide and 100 η of 1,
1'-carbonyldiimidazole was added, and the mixture was stirred overnight at room temperature to react. Then triethylamine 2
After adding 5WIl of water and stirring for an additional 30 minutes, 350- DEAE-3ephadex A-2
5 (HCOs-type) and eluted with 4 tons of linear gradient (0→α2M) of triethylamine carbonate buffer (pH 7,5). The main beak elution number was evaporated to dryness under reduced pressure, then azeotroped with methanol,
Desalted. The yield was 48%.

リン酸化はまた、次のように行うこともできる。Phosphorylation can also be performed as follows.

5dの無水ジオキサン中で12mmolの亜リン酸7オ
スフオクロライド、14mmolの(1−H)−1,2
,4−)リアシライドおよび20mmo+のトリエチル
アミンを混合し、10〜15℃で30号、そして室温で
1時間撹拌した。これに(3−2)項で得られた21.
31−グイデオキシ−7−デアザグアノシン1 mmo
 1を添加し、室温で1時間撹拌した。これに氷冷下、
水5−を加え、反応液を室温で18時間撹拌した。反応
溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー1ζよリク
口口7ォルムーメタノールのステップグラディエンドで
溶出せしめ、精製し?:o Dowex 5Q (Na
+型)と10me(D水中で、室温下、4時間撹拌して
ナトリクム塩に変換した。収率は58%であった。
12 mmol of phosphorous 7-osphochloride, 14 mmol of (1-H)-1,2 in anhydrous dioxane in 5d
, 4-) riasilide and 20 mmo+ triethylamine were mixed and stirred at 10-15° C. No. 30 and at room temperature for 1 hour. In addition to this, the 21.
31-Guideoxy-7-deazaguanosine 1 mmo
1 was added and stirred at room temperature for 1 hour. This is cooled on ice,
Water 5- was added and the reaction was stirred at room temperature for 18 hours. The reaction solution was purified by silica gel column chromatography (1ζ) and eluted with a step gradient of 7 volumes of methanol. :o Dowex 5Q (Na
+ form) and 10me (D) were converted into sodium salt by stirring in water at room temperature for 4 hours. The yield was 58%.

トの合FL= 21.37−グイジオキシ−ツーデアザグアノシン−5
′−モノ7オス7エートの三すン酸化ハ、D、 E、 
Hoardらの方法(市川)により行った。
FL = 21.37-guidioxy-tudeazaguanosine-5
'-mono-7-mole-7-ate trisulfate oxide, D, E,
The method of Hoard et al. (Ichikawa) was used.

(3−3)項で得られたzL、31−り°イダイキシー
7−fアザグアノシン−5′−モノ7オスツエートの無
水トリプチルアンモニクム塩0.1 mmolのDMF
溶液11nlに、1.1′−カルボシイミグゾール0.
5 mmo IのDMF @液1dを加え、室温にて5
時間反応せしめた。メタノールを0.8mを加え、室温
にて1晩撹拌した。生成した沈澱をDMFにて洗浄後、
上泄液と共に等量のメタノールで処理し、減圧下、濃縮
した。残渣を60−のDEAE −5ephadex 
A −25(HCOs−型)にチャージし、トリエチル
アミン炭酸パフ7アー(pH7,5)のリニアグラディ
エンド(0→α4M)1tで溶出せしめた。メインビー
ク溶出9を減圧下、乾固し、ついでメタノールで共沸し
、脱塩した。収率は81%であった。
DMF of 0.1 mmol of anhydrous triptylammonicum salt of zL, 31-ri-idaixy7-f azaguanosine-5'-mono-7-osthate obtained in section (3-3)
To 11 nl of solution, add 0.
Add 1 d of 5 mmo I of DMF
I let it react over time. 0.8 m of methanol was added, and the mixture was stirred at room temperature overnight. After washing the generated precipitate with DMF,
The supernatant was treated with an equal amount of methanol and concentrated under reduced pressure. The residue was purified with 60-DEAE-5ephadex.
A-25 (HCOs-type) was charged and eluted with 1 t of linear gradient (0→α4M) of triethylamine carbonate puff 7-ar (pH 7.5). Main beak elution 9 was dried to dryness under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt. The yield was 81%.

zL、sl−グイデオキシ−7−水銀化−7−デアザグ
アノシン−5′−トリ7オス7エートは、Daleらの
方法(Biochemistry、 14 、2447
−2457(1975))に準じて合成した。
zL, sl-guideoxy-7-mercurylated-7-deazaguanosine-5'-tri7os7ate was prepared by the method of Dale et al. (Biochemistry, 14, 2447).
-2457 (1975)).

(3−4)項で得られた21.3/−グイダイキシー7
−デアサク1ノシン−5’−) !I 7 tスフエー
ト1mmolを0.1M酢酸ナトリクムバッ7ア−(p
H6,0) 100 g/+c溶解し、これに5mmo
lの酢酸水銀を加え、50℃にて4時間反応せしめた。
21.3/-Guidaixie 7 obtained in (3-4)
-Deasaku1nosine-5'-)! 1 mmol of I7t sulfate was added to a 0.1 M sodium acetate bag (p
H6,0) Dissolve 100 g/+c and add 5 mmo
1 of mercury acetate was added, and the mixture was reacted at 50°C for 4 hours.

その後、溶液に氷冷下、9mmolの塩化リチクムを加
え、酢酸エチルにて数回抽出し、塩化第2水銀を除去し
た。酢酸エチル抽出液中の水銀量を4.4′−ビス(ジ
メチルアミノ)チオベンゾフェノンを用いて測定したと
ころ、スクレオチドの水銀化率は90〜9596であっ
た。
Thereafter, 9 mmol of lyticum chloride was added to the solution under ice cooling, and the mixture was extracted several times with ethyl acetate to remove mercuric chloride. When the amount of mercury in the ethyl acetate extract was measured using 4,4'-bis(dimethylamino)thiobenzophenone, the mercury conversion rate of scleotide was 90 to 9,596.

次いで水相に3倍量の氷冷エタノールを加え、沈澱を生
じせしめ、これを遠心分離して沈澱を回収した。この沈
澱は水冷エタノールで、次いでジエチルエーテルにて氏
浄した後、風乾せしめた。収率は96%であった。
Next, 3 times the volume of ice-cold ethanol was added to the aqueous phase to form a precipitate, which was centrifuged to collect the precipitate. This precipitate was washed with water-cooled ethanol, then with diethyl ether, and then air-dried. The yield was 96%.

合成: zL、sJ−グイデオキシ−7−水銀化−7−デアザグ
アノシン−5′−トリ7オス7エートのアリルアミン化
は、Bergstromらの方法(J、Am。
Synthesis: Allyl amination of zL, sJ-guideoxy-7-mercurylated-7-deazaguanosine-5'-tri7o7ate was performed by the method of Bergstrom et al. (J, Am.

Chem、Soc、、98.1587(1976))に
準じて行った。
Chem, Soc, 98.1587 (1976)).

(3−5)川で得られた2L、3L−グイデオキシ−7
−水銀化−7−デアデジ1ノシンー51−トリフtスフ
エートα5 mmo lをo、1Mの酢酸ナトリクムパ
フツァー(pI’15.0) 25dlこ溶解した。こ
れに2Mのアリルアミン酢酸塩水溶液3dを加え、次い
で4献の水に溶かした塩化/曵りジクAカリクム(K、
PdC1,)α5mmolを加えた。
(3-5) 2L, 3L-Guideoxy-7 obtained from the river
-Mercurylated-7-deadedi-1-nosine-51-trift sulfate α5 mmol was dissolved in 25 dl of 1M sodium acetate puffer (pI'15.0). To this was added 3d of a 2M allylamine acetate aqueous solution, and then chloride/soaked chloride A calicum (K,
5 mmol of PdC1,)α was added.

IS液は徐々に黒色となり、器壁に金属水銀が析出した
。室温にて24時間反応後、反応溶液をα45Ilのメ
ンブランフィルタ−1ごて濾過し、金属水銀を除去した
。濾液を100fnlのDEAE−8ephadex 
 A −25にチャージし、これを0.1Mの酢酸ナト
リクムパッ7アー(pH5,0)100dで洗浄後、ト
リエチルアミン炭酸バッファー(pH7,5)のリニア
グラディエンド(αIM→116M)1tで溶出せしめ
た。メインビーク溶出号を減圧下、乾固し、ついでメタ
ノールで共沸し、脱塩した。次いて、この溶出物を0D
S(C−18)逆相高速液体クロマトグラフィーにて、
α5Mトリエチルアミン炭酸バックアー(pH7,5)
を用いて分取、精製した。収率は6096であった。
The IS liquid gradually turned black, and metallic mercury was deposited on the vessel wall. After reacting at room temperature for 24 hours, the reaction solution was filtered using an α45Il membrane filter-1 trowel to remove metallic mercury. The filtrate was added to 100 fnl of DEAE-8 ephadex.
After washing with 100 d of 0.1 M sodium acetate buffer (pH 5,0), it was eluted with 1 t of a linear gradient (αIM→116 M) of triethylamine carbonate buffer (pH 7,5). The main beak eluate was dried under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt it. This eluate was then converted to 0D
S (C-18) reverse phase high performance liquid chromatography,
α5M triethylamine carbonate backer (pH 7,5)
It was fractionated and purified using The yield was 6096.

(3−6)項で得られた21 、3/−グイデオキシ−
7−(3−アミノ)−アリル−7−7′″アゾグアノシ
ン−51−トリ7オスフエートO,1mmolをαIM
i酸ハt 7 y −(pH9,0) 20 meに溶
解し、これに201n9/n! (7) TMRITC
のDMF 芯液2rrLl!を加え、室温にて4時間撹
拌し、反応せしめた。
21,3/-Guideoxy- obtained in section (3-6)
7-(3-Amino)-allyl-7-7′″azoguanosine-51-tri7 phosphate O, 1 mmol was added to αIM
Dissolved in i acid t 7 y - (pH 9,0) 20 me, and 201n9/n! (7) TMRITC
DMF core liquid 2rrLl! was added and stirred at room temperature for 4 hours to react.

反応溶液を30 meのDEAE−Sephadex 
A−25(HCO,−型)にチャージし、トリエチルア
ミン炭酸バ、/77−(pH7,5)のリニアグクディ
エン)((LIM→IM)500meで溶出せしめた。
The reaction solution was washed with 30 me DEAE-Sephadex.
A-25 (HCO, - type) was charged and eluted with triethylamine carbonate, /77-(pH 7,5) linear gucdiene) ((LIM→IM) 500me).

メインビーク溶出号(α6〜α7Mの塩濃度にて溶出)
を減圧下、乾固し、ついでメタノールで共沸し、脱塩し
た。収率は52%であった。
Main beak elution number (eluted at a salt concentration of α6 to α7M)
was dried under reduced pressure, and then azeotroped with methanol to desalt. The yield was 52%.

キシ−7−(3−アミノ)−アリル (3−6)項で得られたal、s/−グイデオキシ−7
−(3−アミノ)−アリル−7−ジアザグアノシン−5
′−トリフオスフエートQ 1mmolのQ、LM炭酸
ナトリウムバッファーCpH&5)溶液101rd!に
、N−ヒドロキシルサクシンイミドビオチンエステルα
2mmolのDMF 溶H2meを添加し、室温下、4
時開反応せしめ、次いで、反応液を30−のDEAE−
3ephadex  A −25(HCO,−型)にチ
ャージし、トリエチルアミン炭酸バッフ y−(pH7
,5)のリニアグクダイエン)(0,1M−(19M)
500−で溶出せしめた。
al,s/-guideoxy-7 obtained in section xy-7-(3-amino)-allyl (3-6)
-(3-amino)-allyl-7-diazaguanosine-5
'-Triphosphate Q 1 mmol of Q, LM sodium carbonate buffer CpH & 5) solution 101rd! , N-hydroxyl succinimide biotin ester α
Add 2 mmol of H2me dissolved in DMF and incubate at room temperature for 4 hours.
A time-varying reaction was allowed to occur, and then the reaction solution was mixed with 30-DEAE-
3 Ephadex A-25 (HCO, - type) was charged and triethylamine carbonate buffer y- (pH 7
.
It was eluted at 500-.

塩濃度α6M付近のメインビーク溶田分を減圧下、乾−
し、ついでメタノールで共沸し、脱塩した。収率は71
96であった。
Dry the main beak melt with a salt concentration of around α6M under reduced pressure.
Then, it was azeotroped with methanol to desalt it. Yield is 71
It was 96.

また、7−ジアザグアノシン誘導体は、プレQ1ヌクレ
オシドを原料として合成してもよい。
Moreover, the 7-diazaguanosine derivative may be synthesized using pre-Q1 nucleoside as a raw material.

プレQ1ヌクレオシドは、7−位の炭素にメチレンをス
ペーサーとして介して1級のアミ7基が結合されており
、単に21.3L−位をグイデオキシ体とし、5′−位
に三リン酸を結合させるだけでよく、反応が容易であり
、合成に有利である0 (以下余白) 実施例4:蛍光標識化、あるいはビオチン標識トの合成 第4図に従い、蛍光標識あるいはビオチン標識した2’
、3’−ダイダオキシー7−(3−アミノ)−アリlレ
ー7−デアザアデノシン−5′−トリフオスフエートの
合成法を説明する。
In the pre-Q1 nucleoside, a primary amine 7 group is bonded to the 7-position carbon via methylene as a spacer, and the 21.3L-position is simply a guideeoxy form, and triphosphate is bonded to the 5'-position. Example 4: Synthesis of fluorescently or biotin-labeled 2' fluorescently or biotin-labeled 2'
, 3'-didaoxy-7-(3-amino)-aryl-7-deazaadenosine-5'-triphosphate will be described.

以下(4−1)項から(4−5)項までに示す21.3
1−グイデオキシ−7−デアデアデノシン(2’ 、 
3’−グイデオキシツペルシジン)の合成は、K、 A
nziiらの方法(Agr、 Biol、 Chem、
21.3 shown below from (4-1) to (4-5)
1-Guideoxy-7-deadeadenosine (2',
3'-Guideoxytuperscidin) was synthesized by K, A
The method of nzii et al. (Agr, Biol, Chem,
.

37.345−3481’1973))に従って行なっ
た。
37.345-3481'1973)).

I Q mmolのツペルシジンを20(1mlの無水
ピリジンに懸濁させ、これにまず20mmo+のジメト
キシトリチルクロライドを撹拌下、室温で添加し、18
時間後、さらに10 mmolのジメトキシトリチルク
ロライドを添加し、さらに3日間撹拌し、反応せしめた
。反応溶液を水冷した炭酸ナトリクム溶液に添加し、生
成物をクロロフォルムで抽出し、ついで溶液を減圧下、
乾固した。これを酢酸エチルより再結晶化した。収率は
33%であった。
I Q mmol of tupersidine was suspended in 20 (1 ml of anhydrous pyridine, to which 20 mmol+ dimethoxytrityl chloride was first added at room temperature under stirring, 18
After an hour, 10 mmol of dimethoxytrityl chloride was further added, and the mixture was stirred for an additional 3 days to react. The reaction solution was added to a water-cooled sodium carbonate solution, the product was extracted with chloroform, and the solution was then dissolved under reduced pressure.
It was dried and solidified. This was recrystallized from ethyl acetate. The yield was 33%.

ビシナルジオールの脱mは、E、Vedejsらの方法
(J、Org、Chem、、39(25)、3641(
1974))により行った。
The removal of vicinal diols was performed by the method of E. Vedejs et al. (J. Org. Chem., 39(25), 3641 (
(1974)).

本実施例(4−1)項で得られた5′−〇−ジメトキシ
トリチルツベルシジン1mmolのピリジン−トルエン
(1:2)Ml濁液に、N 、 N’−チオカルボニル
ビスイミダゾール11 mmolを加え、窒素下、2時
間、室温で撹拌した。溶媒を減圧下、除去し、エーテル
で残渣を洗浄した。5′−〇−ジメトキシトリチルッペ
ルシジンのチオカルボネートをメタノールより再結晶化
した。収率は78%であった。
To a pyridine-toluene (1:2) Ml suspension of 1 mmol of 5'-〇-dimethoxytrityl tubercidin obtained in Section (4-1) of this Example, 11 mmol of N,N'-thiocarbonylbisimidazole was added. and stirred at room temperature for 2 hours under nitrogen. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was washed with ether. The thiocarbonate of 5'-0-dimethoxytrityl persidine was recrystallized from methanol. The yield was 78%.

(4−2)項で得られた5’−0−ジメトキシトリチル
ツペルシジンのチオカルボネート0.7mmo+  ヲ
ヨク化イソプロピル30−中で、窒素下、5時間還流し
た。溶媒を減圧下、溜去し、残渣を90%エタノールに
溶解後、これに亜鉛末12を加え、室温下、18時同撹
拌した。沈澱を除去し、溶液を減圧下、蒸発乾固し、こ
れをメタノールより再結晶化した。収率は33%であっ
た。
The thiocarbonate of 5'-0-dimethoxytrityltuperscidine obtained in section (4-2) was refluxed for 5 hours in 0.7 mmo+isopropyl chloride for 5 hours. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was dissolved in 90% ethanol. Zinc dust 12 was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 18 hours. The precipitate was removed and the solution was evaporated to dryness under reduced pressure and recrystallized from methanol. The yield was 33%.

(4−3)項で得られた5′−〇−ジメトキシトリチル
ー27 、3/−ダイデオキシ−2′−7−ゾアザアデ
ノシネンα5 mmol のジオキサン溶液25−に、
10%ノ曵ラジウムーカーボン触媒を115ff1g加
え、1気圧の水素圧下にて25℃で1時間還元せしめた
。反応後、触媒を濾別後、溶液を減圧下、乾固した。残
渣をベンゼン−石油エーテルから再結晶化した。収率は
80%であった。
Into the dioxane solution 25 of 5 mmol of 5'-〇-dimethoxytrityl-27, 3/-dideoxy-2'-7-zoazaadenosinene α obtained in section (4-3),
115ff1g of a 10% radium-carbon catalyst was added, and the mixture was reduced at 25°C for 1 hour under 1 atmosphere of hydrogen pressure. After the reaction, the catalyst was filtered off, and the solution was dried under reduced pressure. The residue was recrystallized from benzene-petroleum ether. The yield was 80%.

(4−4)項で得られた5′−〇−ジメトキシトリチル
ー21.31−ダイデオキシ−2′−7−デアザアデノ
シン1 mmolのクロロホルム溶液20−に、水冷下
、11当量の乾燥塩化水素ガスを撹拌下、ゆっくりと加
え、約30分間、水冷下、脱トリチル化させた。生成し
た沈識を濾別後、クロロホルムで洗浄した後、ベンゼン
−エタノール(90: 10 v/v )より再結晶化
した。収率#′16796でらった。
To a solution of 1 mmol of 5'-〇-dimethoxytrityl-21.31-dideoxy-2'-7-deazaadenosine in chloroform obtained in section (4-4), 11 equivalents of dry chloride was added under water cooling. Hydrogen gas was slowly added under stirring, and detritylation was carried out for about 30 minutes under water cooling. The produced precipitate was filtered, washed with chloroform, and then recrystallized from benzene-ethanol (90:10 v/v). The yield was #'16796.

以下(4−6)項および(4−7)項に示す三リン酸化
は、Ru5sellらの方法(1lfJ出)に従い、化
学的方法により行なった。
The triphosphorylation shown in sections (4-6) and (4-7) below was carried out by a chemical method according to the method of Ru5sell et al. (published in 1lfJ).

アデノシン−5I−モノフォスフェー トの合成: (4−5)項で得られた21,3′−ダイデオキシ−7
−デアザアデノシン1 mmolの無水テトラヒドロフ
ラン(THF)溶液20TR1に、4mmolのトリイ
ミダゾールフォスフィニツクオキシドおよび100〜の
1.1′−カルポニルジイミグールを加え、室温下、1
晩撹拌して反応せしめた。次いで、トリエチルアミン2
−および水5dを加え、さらに30分間撹拌したのち、
350dのDEAE−5ephadex A−25(H
CO3−型)にチャージし、トリエチルアミン炭酸バッ
ファー(pH7,5)OIJ 二7グラデ4 x−:/
 ) (0+(L 2 M )41!で溶出せしめた。
Synthesis of adenosine-5I-monophosphate: 21,3'-dideoxy-7 obtained in section (4-5)
-Deazaadenosine To 1 mmol of anhydrous tetrahydrofuran (THF) solution 20TR1, 4 mmol of triimidazole phosphinic oxide and 100 to 1,1'-carponyl diimigul were added, and at room temperature, 1
The reaction mixture was stirred overnight. Then triethylamine 2
- and 5 d of water were added, and after stirring for an additional 30 minutes,
350d DEAE-5ephadex A-25(H
CO3- form) and triethylamine carbonate buffer (pH 7,5) OIJ 27 grade 4 x-:/
) (0+(L 2 M )41!).

メインピーク溶出分を減圧下、蒸発乾固し、ついでメタ
ノールで共沸し、脱塩した。収率は58%であった。
The main peak eluate was evaporated to dryness under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt. The yield was 58%.

リン酸化けまた、次の様に行うこともできる。Phosphorylation can also be carried out as follows.

5I!!/の無水ジオキサン中で12 mmolの亜リ
ン酸7オス7オクロライド、Z 4 mmolの(l−
H)−1,2,4−)リアゾライドオヨび20mmol
のトリエチルアミンを混合し、10〜15℃で30分、
そして室温で1時間撹拌した。これに(4−5)項で得
られた2′、3′−グイデオキシ−7−7’アザアデノ
シン1 mmolを添加し、室温で1時間撹拌した。こ
れに水冷下、水5I11/を加え、反応液を室温で18
時間撹拌した。反応溶液をシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーによりクロロホルム−メタノールのステップグ
ラディエントで溶出せしめ、i製した。Dowex50
 (Na” u )とIGmt’の水中で、室温下、4
時間撹拌してす) IJクム塩に変換した。収率!−t
53%であった。
5I! ! 12 mmol of phosphorous 7-ochloride, Z 4 mmol of (l-
H)-1,2,4-) riazolide 20 mmol
of triethylamine and heated at 10-15°C for 30 minutes.
The mixture was stirred at room temperature for 1 hour. To this was added 1 mmol of 2',3'-guideoxy-7-7' azaadenosine obtained in section (4-5), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. To this, 5I11/ of water was added under water cooling, and the reaction solution was heated to room temperature at 18
Stir for hours. The reaction solution was subjected to silica gel column chromatography eluting with a step gradient of chloroform-methanol to prepare i. Dowex50
(Na"u) and IGmt' in water at room temperature for 4
(Stir for hours) Converted to IJ Kum salt. yield! -t
It was 53%.

トの合成: 2’、3’−ダイダイキシ−7−ダアデグアノシン−5
′−モノフォスフェートの三リン酸化は、D、 E、H
oardらの方法(前出)により行った。
Synthesis of 2',3'-didaix-7-dadeguanosine-5
Triphosphorylation of '-monophosphate is D, E, H
This was carried out by the method of Oard et al. (mentioned above).

(4−6)項で得られた2′、3′−グイデオキシ−7
−デアザアデノシンー5′−モノフォスフェートの無水
トリグチルアンモニクム塩0.1 mmolのDMF溶
液1dに、1,1′−力ルポジイミグゾー/l/ 0.
5 mmolのDMF溶液1−を加え、室温にて5時間
反応せしめた。メタノールを0゜8mmol加え、30
分間室温にて撹拌した後、トリプチルアンモニクムピロ
フォス7エートQ5mmolのDMF溶液5dを加え、
室温にて1晩撹拌した。生成したtj:、澱をDMFに
て洗浄後、上澄液と共に等量のメタノールで処理し、減
圧下、濃縮した。残渣を60dのDEAE −5epb
adexA−25(HCO,−型)にチャージし、トリ
エチルアミン炭酸バッファー(pH7,5)のりニアグ
ラディエンド(O→α4M)3/で溶出せしめた。メイ
ンピーク溶出分を減圧下、乾固し、ついでメタノールで
共沸し、脱塩した。収率は81%であった。
2',3'-Guideoxy-7 obtained in section (4-6)
Anhydrous trigtylammonicum salt of deazaadenosine-5'-monophosphate 1,1'-lupodiimiguzole/l/0.
5 mmol of DMF solution 1- was added and reacted at room temperature for 5 hours. Add 0.8 mmol of methanol, 30
After stirring at room temperature for a minute, 5 d of a DMF solution of 5 mmol of triptylammonicum pyrophos 7ate Q was added.
Stir overnight at room temperature. After washing the generated tj: lees with DMF, the supernatant was treated with an equal amount of methanol and concentrated under reduced pressure. 60d DEAE -5epb of residue
It was charged to adexA-25 (HCO, - type) and eluted with triethylamine carbonate buffer (pH 7,5) and a gradient (O→α4M) 3/. The main peak eluate was dried under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt it. The yield was 81%.

2/、3/−グイデオキシ−7−水銀化−7−7″アデ
アダノシン−5′−トリ7オスフエートは、Dateら
の方法(前出)に準じて合成した。
2/,3/-guideoxy-7-mercurylated-7-7''adeadanosine-5'-tri7 phosphate was synthesized according to the method of Date et al. (supra).

(4−7)項で得られた21.31−グイデオキシ−7
−ダアデアデ/シンー5′−トリフオス7エート1mm
olを(LIM酢酸ナトリクム/4ツフy−(pH6,
0) 100dに溶解し、これに5mmolの酢酸水銀
を加え、5Q’Cにて4時間反応せしめた。その後、溶
液に水冷下、9mmolの塩化リチクムを加え、酢酸エ
チルにて数回抽出し、塩化第2水銀を除去した。酢酸エ
チル抽出液中の水銀量を4,4′−ビス(ジメチルアミ
/)チオベンゾフェノンを用いて測定したところ、ヌク
レオチドの水銀化率は90P−95%であった。次いで
水相ンこ3倍量の水冷エタノールを加え、沈澱を生じせ
しめ、これを遠心分離して沈澱を回収した。この沈澱は
水冷エタノールで、次いでジエチルエーテルにて洗浄し
た後、風乾せしめた。収率は89%であった。
21.31-Guideoxy-7 obtained in section (4-7)
-Daadeade/Shin-5'-Triphous 7ate 1mm
ol (LIM Sodium Acetate/4Tfuy-(pH 6,
0) 100d, 5 mmol of mercury acetate was added thereto, and the mixture was reacted at 5Q'C for 4 hours. Thereafter, 9 mmol of lyticum chloride was added to the solution under water cooling, and the mixture was extracted several times with ethyl acetate to remove mercuric chloride. When the amount of mercury in the ethyl acetate extract was measured using 4,4'-bis(dimethylamino/)thiobenzophenone, the mercury conversion rate of nucleotides was 90P-95%. Next, three times the amount of water-cooled ethanol was added to the aqueous phase to form a precipitate, which was centrifuged to collect the precipitate. This precipitate was washed with water-cooled ethanol, then with diethyl ether, and then air-dried. The yield was 89%.

ノシンー5′−トリフオスフェートの 合成: 21.31−グイデオキシ−7−水銀化−7−デアザア
デノシン−5′−トリフオス7エートのアリルアミン化
は、Bergstromらの方法(前出)に準じて行っ
た。
Synthesis of nosine-5'-triphosphate: 21. Allyl amination of 31-guideoxy-7-mercurylated-7-deazaadenosine-5'-triphos7ate was carried out according to the method of Bergstrom et al. (supra). Ta.

(4−8)項で得られた2/ 、 a/−グイデオキシ
−7−水銀化−7−デアザアデノシン−5′−トリフオ
ス7エートα5mmolを0.1Mの酢酸ナトリクムパ
ッファ−(pH5,0)25TR1に溶解した。これに
2Mのアリルアミン酢酸塩水溶液3W11を加え、次い
で4Tn!の水に溶かした塩化/(ラジクムカリクム(
K、PdC14) 0.5 mmolを加えた。溶液は
徐々に黒色となり、器壁に金属水銀が析出した。室温に
て24時間反応後、反応溶液をα45μのメンブランフ
ィルタ−にて濾過し、金属水銀を除去した。濾液を10
0m1’のDEAIニー5ephadex A −25
1ユチヤージし、これヲQ、 1 Mの酢酸ナトリクム
パッファ−(pH5,0)100dで洗浄後、トリエチ
ルアミン炭酸バッファー(pH7,5)のりニアグクデ
ィエント(α1M→0.6 M ) I Jで溶出せし
めた。メインビーク溶出分を減圧下、乾固し、ついでメ
タノールで共沸し、脱塩した。次いで、この溶出物を0
DS(C−18)逆相高速液体クロマトグラフィーにて
、0.5Mトリエチルアミン炭酸バッファー(pH7,
5)を用いて分取、精製した。収率は61%であった。
5 mmol of 2/, a/-guideoxy-7-mercurylated-7-deazaadenosine-5'-triphos 7ate α obtained in section (4-8) was added to a 0.1 M sodium acetate puffer (pH 5,0 )25TR1. To this was added 2M allylamine acetate aqueous solution 3W11, then 4Tn! Chloride dissolved in water / (Radicum caricum)
K, PdC14) 0.5 mmol was added. The solution gradually turned black, and metallic mercury precipitated on the walls of the vessel. After reacting at room temperature for 24 hours, the reaction solution was filtered with an α45μ membrane filter to remove metal mercury. 10 filtrate
0m1' DEAI knee 5ephadex A-25
After washing with 100 d of 1 M sodium acetate puffer (pH 5,0), wash with triethylamine carbonate buffer (pH 7,5) and glue powder (α1M → 0.6 M) IJ. It was eluted. The main beak eluate was dried under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt it. This eluate was then reduced to 0
0.5M triethylamine carbonate buffer (pH 7,
5) was used for fractionation and purification. The yield was 61%.

(4−9)項で得られた21.31−グイデオキシ−7
−(3−アミノ)−アリル−7−デアザアデノシン−5
′−トリフオスフエートα1mmolを91M炭酸バッ
ファー(pH9,0)20−に溶解し、これに20fn
f//dのFITCのDMF溶液2−を加え、室温にて
4時間撹拌し、反応せしめた。反応溶液を30−のD 
E A E −5ephadexA−25(HCO3−
型)にチャージし、トリエチルアミン炭酸バッフy  
(pH7,5)のリニアグラディエンド(αIM→IM
)500−で溶出せしめた。メインビーク溶出分(α6
−0.7 Mの塩濃度にて溶出)を減圧下、乾固し、つ
いでメタノールで共沸し、脱塩した。収率#″i58%
であった0 (4−9)項で得られた21.3/−グイデオキシ−7
−(3−アミノ)−アリル−7−7′アゾアデノシン−
5′−トリフオス7エート0.1 mmolの111M
炭酸ナトリクムパッファー(pH8,5)溶fllod
に、N−ヒドロキシルサクシンイミドピオチンエステル
へ2 mmol (iり D M F 溶液2dを添加
し、室温下、4時間反応せしめ、次いで、反応液を30
−のDEAE−5ephadex A−25(HCO,
−型)にチャージし、トリエチルアミン炭酸バッファー
(pH7,5)のリニアグラディエンド(0,1M→0
.9 M ) 500 dで溶出せしめた。塩濃度α6
M付近のメインピーク溶出分を減圧下、乾固し、ついで
メタノ−Iしで共沸し、脱塩した。収率#′i63%で
あった。
21.31-Guideoxy-7 obtained in section (4-9)
-(3-amino)-allyl-7-deazaadenosine-5
'-Triphosphate α1 mmol was dissolved in 20-91M carbonate buffer (pH 9,0), and 20 fn
A DMF solution of FITC f//d 2- was added and stirred at room temperature for 4 hours to react. The reaction solution was heated to 30-D
E A E -5 ephadex A-25 (HCO3-
) and add triethylamine carbonate buffer y.
(pH 7,5) linear gradient (αIM → IM
) 500-. Main beak elution (α6
-0.7 M salt concentration) was dried under reduced pressure and then azeotroped with methanol to desalt. Yield #″i58%
21.3/-guideoxy-7 obtained in section (4-9)
-(3-amino)-allyl-7-7'azoadenosine-
111M of 5'-triphos7ate 0.1 mmol
Sodium carbonate puffer (pH 8,5) flod
To the N-hydroxylsuccinimidopiotin ester, 2 mmol (i.
- DEAE-5ephadex A-25 (HCO,
- type) and linear gradient end of triethylamine carbonate buffer (pH 7,5) (0,1M → 0
.. 9 M) was eluted at 500 d. Salt concentration α6
The main peak elution fraction near M was dried to dryness under reduced pressure, and then azeotropically distilled with methanol-I to desalt. Yield #'i was 63%.

実施例5:DNAの蛍光標識 実施例4.(4−10)項で得られたFITCにより蛍
光標識された2/ 、 a/−グイデオキシ−7−(3
−ア三))−アリル−7−ゾアデアダノシンー5′−ト
リフオス7エートを用いて、以下の条件でDNAの標識
化を行なった。
Example 5: Fluorescent labeling of DNA Example 4. 2/, a/-guideoxy-7-(3) fluorescently labeled with FITC obtained in section (4-10)
DNA was labeled using -A3)-allyl-7-zoadeadanosine-5'-trifuose 7ate under the following conditions.

100mMカコジル酸ナトリウム(pH7,2)。100mM sodium cacodylate (pH 7.2).

8mM  MgC1,,1mM  2−メルカプトエタ
ノール、100μP/dDNAおよびα5mMFITC
標識化−21,31−グイデオキシ−7−(3−アミノ
)−アリル−7−ジアザアデノシン−5′−トリフオス
フエートに、1ユニツトのターミナルダイキシヌクレオ
チジルトツンス7二ラーゼを加えて37℃で1時間反応
せしめ、DNAの3′−末端に蛍光標識されたグイデオ
キシ休を結合せしめた。反応終了後、セファデックスG
100でゲル濾過により蛍光標識化DNAt−分離した
8mM MgC1, 1mM 2-mercaptoethanol, 100μP/dDNA and α5mM FITC
Labeled -21,31-gideoxy-7-(3-amino)-allyl-7-diazaadenosine-5'-triphosphate was added with 1 unit of terminal dixin nucleotide 72lase. The reaction was carried out at 37°C for 1 hour to bind the fluorescently labeled guideeoxy group to the 3'-end of the DNA. After the reaction, Sephadex G
Fluorescently labeled DNA was separated by gel filtration at 100 °C.

FZTCの蛍光強度から、DNA1分子当り1個の割合
で蛍光標識されたことが判明した。
From the fluorescence intensity of FZTC, it was found that one DNA molecule was fluorescently labeled.

実施例6:DNAのピオチン標識 実施例4.(4−11)項で得られたピオチンにより#
A識された2/、3/−グイデオキシー7−(3−アミ
ノ)−アリル−7−デアデアデノシンー5′−トリフオ
スフェートを用いて、以下の条件でDNAの標識化を行
なった。
Example 6: Piotin labeling of DNA Example 4. # by piotine obtained in section (4-11)
DNA was labeled using A-labeled 2/, 3/-gideoxy-7-(3-amino)-allyl-7-deadeenosine-5'-triphosphate under the following conditions.

100mMカコジル酸ナトリウム(pH7,2)。100mM sodium cacodylate (pH 7.2).

8mM  MgC11,1mM  2−メルカプトエタ
ノール、100p f!/d DNAおよび0.5mM
ビオチン標識化−2′、3′−グイデオキシ−7−(3
−アミノ)−アリル−7−ジアザアデノシン−5/−ト
リフオスフエートに、1ユニツトのターミナルダイキシ
ヌクレオチジルトランス7エラーゼを加えて37℃で1
時間反応せしめ、DNAの3′−末端にピオチン標識さ
れたグイデオキシ休を結合せしめた。反応終了後、セフ
ァデックス G100でゲル濾過によりピオチン標識化
DNAを分離した。
8mM MgC11, 1mM 2-mercaptoethanol, 100p f! /d DNA and 0.5mM
Biotin-labeled-2',3'-guideoxy-7-(3
-Amino)-allyl-7-diazaadenosine-5/-triphosphate was added with 1 unit of terminal dioxynucleotidyl trans7-elase and incubated at 37°C for 1 hour.
A time reaction was performed to bind piotin-labeled guideeoxy groups to the 3'-end of the DNA. After the reaction was completed, the piotin-labeled DNA was separated by gel filtration using Sephadex G100.

ピオチン標識されたDNAをニトロセルロースフィルタ
ー上に1 py、10 py、100pP、iny、I
ony、100n7および1μ2ずつスポットし、固定
したものについて、アマジャム製ピオチン−アビジン検
出キットを用いて検出6度を調べた。その結果、10p
$F以上をスポットしたものに関しては明瞭にヤJ別で
きたが、1pPをスポットしたものけ辛うじて’I’l
l別できたにすぎず、従って検出感度は数py/スポッ
トと推定された。
Piotin-labeled DNA was transferred onto a nitrocellulose filter at 1 py, 10 py, 100 pP, iny, I
ony, 100n7, and 1 μ2 were spotted and fixed, and the detection degree was examined using a pyotin-avidin detection kit manufactured by Amajam. As a result, 10p
For those that spotted $F or more, I could clearly distinguish between Y/J, but for those that spotted 1 pP, it was barely 'I'l.
Therefore, the detection sensitivity was estimated to be several py/spot.

蛍光標識を用いた配列分析のためのグイダオキシ反応は
次の条件下で行った。用いた蛍光標識されたダイデオキ
シ体としては 実施例L(1−10)で得られたXRITC標識ddU
TP(以下ddUTP+と記載)実施ff1J 2. 
(2−10) テmらhfc  EITCe:4識dd
CTP(以下ddCTP薫と記載)実施例3. (3−
7)で得られたTMR[TC標識dde’GTP(以下
ddGTP”と記4B、)実施例4.(4−10)で得
られた FITC標識ddc’ATP (以下ddAT
P”と記載)を用いた。
Guidaoxy reaction for sequence analysis using fluorescent labels was performed under the following conditions. The fluorescently labeled dideoxy compound used was XRITC-labeled ddU obtained in Example L (1-10).
TP (hereinafter referred to as ddUTP+) implementation ff1J 2.
(2-10) Tem et hfc EITCe:4 knowledgedd
CTP (hereinafter referred to as ddCTP Kaoru) Example 3. (3-
TMR [TC-labeled ddde'GTP (hereinafter referred to as "ddGTP" 4B) obtained in 7)] FITC-labeled ddc'ATP (hereinafter referred to as ddAT) obtained in Example 4. (4-10)
P'') was used.

反応条件は以下の通りである。The reaction conditions are as follows.

M13mp  1本鎖DNA  2pmolを溶解した
5μmの10mM)リス塩酸(pH7,5)−α1mM
  EDTA水溶液に、10倍濃度のポリメラーゼ!1
1街液(70mM   )リス塩酸(I)H7,5)、
200mM  NaC1,70mM  塩化マグネシウ
ム、1mM  EDTA)を1pP1表3の配列のプラ
イマー2 pmo+(1μe)を加え、60℃にて20
分分角加温後放置して室温に戻した(約15分を要した
)。この溶液2μgに表1のall成の混合液2μe1
ポリメラーゼクレノーフラグメント 1μ!!(2ユニ
ツト)を加え、37℃で20分間反応後、表2の組成の
混合溶液1μeを加えて更に37℃で20分間反応せし
めた。得られた反応液に90%のホルムアミド水溶液(
ストップ溶液)を6μe加え、95℃にて3分間加熱し
て反応の完全停止、かつヂネーチ〒−(1本鎖化)した
M13mp single-stranded DNA 2pmol dissolved in 5μm 10mM) Lis-HCl (pH 7.5) - α1mM
10 times more concentrated polymerase in EDTA aqueous solution! 1
1 solution (70mM) lithium hydrochloric acid (I)H7,5),
200mM NaCl, 70mM magnesium chloride, 1mM EDTA) was added to 1pP1 primer 2 pmo+ (1μe) with the sequence shown in Table 3, and incubated at 60°C for 20 minutes.
After heating for several minutes, the mixture was allowed to return to room temperature (required approximately 15 minutes). Add 2μg of this solution to 2μe1 of the mixture of all compositions shown in Table 1.
Polymerase Klenow fragment 1μ! ! (2 units) was added, and after reacting at 37°C for 20 minutes, 1 μe of a mixed solution having the composition shown in Table 2 was added, and the reaction was further carried out at 37°C for 20 minutes. A 90% formamide aqueous solution (
6 μe of stop solution) was added and heated at 95° C. for 3 minutes to completely stop the reaction and form a single strand.

表1 反応溶液1 ddUTP”      250μM dTTP          4μM ddCTP“       25μM dCTP         10μM ddGTP”       80μM dGTP          4μM ddATP”      125μM dATP          4μM トリス塩酸(pH7,5)     10mME D 
T A          0.1 m M表2 反応
液2 dTTP           1mMdcTP   
        1mMdGTP          
 1mMdATP           1mM表3 
プライマーの配列(15マー) 5’ A G T CA CG A CG T T G
 T A  3’実施例8 配列分析 実施例7で得られた反応溶液を@5図に示した装置を用
いて8M尿、$−8%ポリアクリルアミド電気泳動ゲル
にチャージし、電気泳動せしめて蛍光光度計により分析
した。
Table 1 Reaction solution 1 ddUTP" 250μM dTTP 4μM ddCTP" 25μM dCTP 10μM ddGTP" 80μM dGTP 4μM ddATP" 125μM dATP 4μM Tris-HCl (pH 7,5) 10mME D
T A 0.1 m M Table 2 Reaction solution 2 dTTP 1mMdcTP
1mM dGTP
1mM dATP 1mM Table 3
Primer sequence (15mer) 5' A G T CA CG A CG T T G
TA 3' Example 8 Sequence analysis The reaction solution obtained in Example 7 was charged to an 8M urine, $-8% polyacrylamide electrophoresis gel using the apparatus shown in Figure @5, and electrophoresed to detect fluorescence. Analyzed by photometer.

電気泳動により分離されたポリアクリルアミドゲル上に
存在する各蛍光物質の、(ターンの一部を第6図に示し
た。
A portion of the turns of each fluorescent substance present on the polyacrylamide gel separated by electrophoresis is shown in FIG.

このゲル上に存在する蛍光物質を、アルゴンレーザーを
光源として用い、光源部のフィルターを488nmにし
、受光部のフィルターを520nmにてFITCを、1
即ちAを、受光部のフィルターを570nmにてEIT
Cを、即ちCを、又、光源部のフィルターを512nm
にし、受光部のフィルターを601nmにてTMRIT
Cを、即ちGを、受光部のフィルターを615nmにて
XRI TCを、即ちTを認識せしめた。
Using an argon laser as a light source, the fluorescent material present on this gel was irradiated with FITC at 488 nm for the light source filter and 520 nm for the light receiving section.
That is, EIT A with the filter of the light receiving part at 570 nm.
C, that is, C, and the filter of the light source section is 512 nm.
and TMRIT the light receiving part filter at 601 nm.
C, ie, G, and XRI TC, ie, T, were recognized using the filter of the light receiving section at 615 nm.

以上の組合せにより効率的に4種の塩基を区別して検出
することができた。第6図にその一部を示したが、A、
G、C,Tの各々に対応する各シグナルのチャートをコ
ンビニ−ターにより処理することによりA%G、C%T
の4種の配列を読み取ることが出来た。
With the above combination, it was possible to efficiently distinguish and detect four types of bases. A part of it is shown in Figure 6,
By processing the chart of each signal corresponding to each of G, C, and T by a combinator, A%G, C%T
We were able to read four types of sequences.

この場合、第6図は本発明によって得られたDNA蛍光
バンドの1例を示す図である。
In this case, FIG. 6 is a diagram showing an example of DNA fluorescent bands obtained by the present invention.

第7図は塩基配列決定のための蛍光シグナルの検出の1
例を示す図である。
Figure 7 shows a method for detecting fluorescent signals for base sequencing.
It is a figure which shows an example.

以上の様なデータ処理を行うことにより約150塩基を
分析することが出来た。
By performing the data processing as described above, it was possible to analyze about 150 bases.

本実施例で用いた溶液の組成(表1)Vi必ずしも最適
のものではないので、溶液組成を更に最適化することに
より、更に多くの塩基の分析が可能であるこ七はいうま
でもない。
The composition of the solution used in this example (Table 1) is not necessarily optimal, so it goes without saying that by further optimizing the solution composition, it is possible to analyze even more bases.

(発明の効果) 本発明の連鎖末端法によるポリヌクレオチドおよび/も
しくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法は、ハイブ
リット形成条件下に、該ポリヌクレオチドおよび/もし
くはオリゴヌクレオチド、塩基配列決定すべき配列に相
補的な一本鎖ヌクレオチド配列(プライマー)、標識さ
れていないアデニン、グアニン、シトシンおよびチミン
(′またはクラシル)の4種類のヌクレオチド三リン酸
、および1種類以上の異なった標識化がなされたアデニ
ン、グアニン、シトシンおよびチミン(オたはクラシル
)の48i類の修飾ヌクレオチド誘導体、をともにただ
1つの反応容器に加え、これにより1度の配列決定反応
で1種類以上の標識化を同時に行うことを特徴とするポ
リヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの
塩基配列決定法であるので、4種類の標識化の強度のば
らつきが殆どなくなり、配列分析の誤りを生じることが
少なく、配列分析精度が向上する。更に、従来法に比べ
操作が大幅に筒便化され、装置の自動化も可能となる。
(Effects of the Invention) The method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by the chain termination method of the present invention is such that under hybridization conditions, the polynucleotides and/or oligonucleotides are complementary to the sequence to be sequenced. a single-stranded nucleotide sequence (primer), four types of nucleotide triphosphates: unlabeled adenine, guanine, cytosine, and thymine (' or cracil), and one or more differently labeled adenine, guanine. , modified nucleotide derivatives of the 48i class of cytosine and thymine (or cracil) are added together in a single reaction vessel, thereby simultaneously performing one or more types of labeling in a single sequencing reaction. Since this is a method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides, there is almost no variation in the intensity of the four types of labeling, fewer errors occur in sequence analysis, and the accuracy of sequence analysis is improved. Furthermore, compared to conventional methods, the operation is much more convenient and automation of the device is also possible.

また、放射性同位元素を使用しないので、放射性物質を
取扱うための特別の設備を必要とせず、使用物の廃棄物
問題を生ずるおそれもない。
Furthermore, since no radioactive isotopes are used, special equipment for handling radioactive materials is not required, and there is no risk of waste of the used materials.

又、本発明の化学分解法によるポリヌクレオチドおよび
/もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法ハ、該
ポリヌクレオチドおよび/モジくハオリゴヌクレオチド
の3′−末端を、標識されたグイダオキシヌクレオチド
誘導体で標識し、次いで、これを配列決定反応に供する
ことを特徴とするポリヌクレオチドおよび/もしくはオ
リゴヌクレオチドの塩基配列決定法であるので、従来法
に比べ、操作手順が減り、操作時間も短かくなるので配
列分析精度が向上する。
Furthermore, the method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by the chemical decomposition method of the present invention (c) labels the 3'-ends of the polynucleotides and/or oligonucleotides with a labeled guidaoxynucleotide derivative. This is a method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides, which is characterized by subjecting this to a sequencing reaction, which reduces the number of operating steps and shortens the operating time compared to conventional methods. Improves accuracy.

又、本発明のポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴ
ヌクレオチドの塩基配列決定を行うための分析装置は、
着色性、蛍光性、発色性もしくはリガンド認識性標識し
たポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチ
ドの原料、電気泳動グルを含有する帯域、該標識化ポリ
ヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドを該
帯域へ導入する手段、および標識化ポリヌクレオチドお
・よび/もしくはオリゴヌクレオチドが該ゲル中を移動
する1祭にこれを監視する光学測定手段とを包合するポ
リヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの
分析装置であるので、本発明の連鎖末端法または化学分
解法によるポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌ
クレオチドの塩基配列決定法を実施するのに適したもの
である。
Furthermore, the analysis device for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides of the present invention includes:
raw materials for colored, fluorescent, chromogenic or ligand-recognizing labeled polynucleotides and/or oligonucleotides, a zone containing an electrophoretic group, means for introducing the labeled polynucleotides and/or oligonucleotides into the zone; and an optical measuring means for monitoring the movement of labeled polynucleotides and/or oligonucleotides in the gel; therefore, the present invention The present invention is suitable for carrying out base sequencing of polynucleotides and/or oligonucleotides by the chain termination method or chemical decomposition method.

又、本発明のポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴ
ヌクレオチドの塩基配列決定を行うための分析袋W1t
ri、着色性、蛍光性、発色性もしくはリガンド認識性
標識したポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌク
レオチドの原料、HP L C1および該標識化ポリヌ
クレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドが該H
PLCグル中を移動する際にこれを監視する光学測定手
段とを包含するポリヌクレオチドおよび/もしくはオリ
ゴヌクレオチドの分析装置であるので、本発明の連鎖末
端法または化学分解法によるポリヌクレオチドおよび/
もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法を実施す
るのに適したものである。
Furthermore, an analysis bag W1t for determining the base sequence of the polynucleotide and/or oligonucleotide of the present invention
ri, raw materials for colored, fluorescent, chromogenic or ligand-recognizing labeled polynucleotides and/or oligonucleotides, HP L C1, and the labeled polynucleotides and/or oligonucleotides are
Since this is an analyzer for polynucleotides and/or oligonucleotides, which includes an optical measuring means for monitoring the polynucleotides and/or oligonucleotides as they move through the PLC group, the polynucleotides and/or oligonucleotides can be analyzed by the chain termination method or chemical decomposition method of the present invention.
Alternatively, it is suitable for carrying out oligonucleotide base sequencing methods.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の標識化−2’、 3’−グイデオキシ
−5−(3−アミン)−アリルクリジン−5′−トリフ
オスフェートの合成を示す略図である。 第2図は本発明の標識化−21,31−グイデオキシ−
5−(3−アミノ)−アリルシチジン−5′−トリ7オ
ス7エートの合成を示す略図でらるQ 第3図は本発明の標識化−2z3t−グイデオキシ−7
−(3−アミノ)−アリル−7−ゾアデグアノシンー5
′−トリフオス7エートの合成を示す略図である。 第4図は本発明の標識化−2t、3′−グイデオキシ−
7−(3−アミノ)−アリル−7−ジアザアデノシン−
5′−トリフオスフエートの合成を示す略図である。 第5図は本発明のポリヌクレオチドおよび/もしくけオ
リゴヌクレオチドの塩基配列決定に用いられる自動化分
析装置のブロック図である。 第6図は、本発明によって得られたDNA蛍光バンドの
1例を示す図である。 第7図は、塩基配列決定のための蛍光シグナルの検出の
1例を示す図である。 以  上
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the synthesis of labeled-2',3'-guideoxy-5-(3-amine)-allylclidine-5'-triphosphate of the present invention. Figure 2 shows the labeled -21,31-guideoxy- of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing the synthesis of 5-(3-amino)-allylcytidine-5'-tri7os7ate.
-(3-amino)-allyl-7-zoadeguanosine-5
1 is a schematic diagram showing the synthesis of '-triphos 7ate. Figure 4 shows the labeling of the present invention -2t,3'-guideoxy-
7-(3-amino)-allyl-7-diazaadenosine-
Figure 2 is a schematic diagram showing the synthesis of 5'-triphosphate. FIG. 5 is a block diagram of an automated analyzer used for determining the base sequence of the polynucleotide and/or oligonucleotide of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an example of DNA fluorescent bands obtained by the present invention. FIG. 7 is a diagram showing an example of detection of fluorescent signals for base sequencing. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、連鎖末端法によるポリヌクレオチドおよび/もしく
はオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法であって、ハイ
ブリット形成条件下に、該ポリヌクレオチドおよび/も
しくはオリゴヌクレオチド、塩基配列決定すべき配列に
相補的な一本鎖ヌクレオチド配列(プライマー)、標識
されていないアデニン、グアニン、シトシンおよびチミ
ン(またはウラシル)の4種類のヌクレオチド三リン酸
、および1種類以上の異なった標識化がなされたアデニ
ン、グアニン、シトシンおよびチミン(またはウラシル
)の4種類の修飾ヌクレオチド誘導体、をともにただ1
つの反応容器に加え、これにより1度の配列決定反応で
1種類以上の標識化を同時に行うことを特徴とするポリ
ヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの塩
基配列決定法。 2、前記標識化が4種類の異なった標識化である特許請
求の範囲第1項に記載のポリヌクレオチドおよび/もし
くはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法。 3、前期修飾ヌクレオチド誘導体が標識化−2′、3′
−ダイデオキシヌクレオチド−5′−トリフォスフェー
ドである特許請求の範囲第1項または第2項に記載のポ
リヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの
塩基配列決定法。 4、前記標識が着色性、蛍光性、発光性またはリガンド
認識性標識として機能する特許請求の範囲第1項〜第3
項のいずれかに記載のポリヌクレオチド/および/もし
くはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法。 5、連鎖末端法によるポリヌクレオチドおよび/もしく
はオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法であって、アデ
ニン、グアニン、シトシンおよびチミン(またはウラシ
ル)のそれぞれが異なる標識物質で標識された4種類の
ダイデオキシヌクレオチド誘導体を用いた1度の配列決
定反応により、4種類のそれぞれ異なる標識を同時に、
独立的にしかも選択的に行うことを特徴とするポリヌク
レオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配
列決定法。 6、前記4種類のそれぞれ異なる標識を行った後、この
4種類の混合物をそのままポリアクリルアミドゲル電気
泳動により分離し、ゲル上で分離された各標識ポリヌク
レオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドを検出す
る特許請求の範囲第5項に記載のポリヌクレオチドおよ
び/もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法。 7、前記4種類のそれぞれ異なる標識を行った後、この
4種類の混合物をそのままHPLCにより分離し、HP
LCで分離された各標識ポリヌクレオチドおよび/もし
くはオリゴヌクレオチドを検出する特許請求の範囲第5
項に記載のポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌ
クレオチドの塩基配列決定法。 8、化学分解法によるポリヌクレオチドおよび/もしく
はオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法であって、該ポ
リヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの
3′−末端を、標識されたダイデオキシヌクレオチド誘
導体で標識し、次いで、これを配列決定反応に供するこ
とを特徴とするポリヌクレオチドおよび/もしくはオリ
ゴヌクレオチドの塩基配列決定法。 9、特許請求の範囲第8項の化学分解法によるポリヌク
レオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配
列決定法において、前記ポリヌクレオチドおよび/もし
くはオリゴヌクレオチドを異なる標識物質で標識し、該
異なる標識をされたポリヌクレオチドおよび/もしくは
オリゴヌクレオチドを化学分解反応のそれぞれに使用し
、前記配列決定反応の一部を組み合わせてポリアクリル
アミドゲルにて一緒に電気泳動分離し、かつ、分離され
た各標識ポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌク
レオチドをゲル上で検出するポリヌクレオチドおよび/
もしくはオリゴヌクレオチドの塩基配列決定法。 10、特許請求の範囲第8項の化学分解法によるポリヌ
クレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの塩基
配列決定法において、前記ポリヌクレオチドおよび/も
しくはオリゴヌクレオチドを異なる標識物質で標識し、
該異なる標識をされたポリヌクレオチドおよび/もしく
はオリゴヌクレオチドを化学分解反応のそれぞれに使用
し、前記配列決定反応の一部を組み合わせてHPLCに
て一緒に分離し、かつ、分離された各標識ポリヌクレオ
チドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドをHPLCで
検出するポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌク
レオチドの塩基配列決定法。 11、ポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレ
オチドの塩基配列決定を行うための分析装置であって、
着色性、蛍光性、発色性もしくはリガンド認識性標識し
たポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチ
ドの原料、電気泳動ゲルを含有する帯域、該標識化ポリ
ヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドを該
帯域へ導入する手段、および標識化ポリヌクレオチドお
よび/もしくはオリゴヌクレオチドが該ゲル中を移動す
る際にこれを監視する光学測定手段とを包含するポリヌ
クレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチドの分析
装置。 12、ポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレ
オチドの塩基配列決定を行うための分析装置であって、
着色性、蛍光性、発色性もしくはリガンド認識性標識し
たポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオチ
ドの原料、HPLC、および該標識化ポリヌクレオチド
および/もしくはオリゴヌクレオチドが該HPLCゲル
中を移動する際にこれを監視する光学測定手段とを包含
するポリヌクレオチドおよび/もしくはオリゴヌクレオ
チドの分析装置。 13、前記光学測定手段が分光光度計である特許請求の
範囲第11項または第12項に記載の分析装置。 14、前記光学測定手段が蛍光光度計である特許請求の
範囲第11項または第12項に記載の分析装置。 15、前記光学測定手段が光学発光検出計である特許請
求の範囲第11項または第12項に記載の分析装置。
[Claims] 1. A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by the chain-end method, which comprises: under hybridization conditions, the polynucleotide and/or oligonucleotide, the sequence to be sequenced; a complementary single-stranded nucleotide sequence (primer), four nucleotide triphosphates: unlabeled adenine, guanine, cytosine and thymine (or uracil), and one or more differently labeled adenine; Four types of modified nucleotide derivatives: guanine, cytosine, and thymine (or uracil)
1. A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides, which is characterized by using two reaction vessels and simultaneously performing one or more types of labeling in one sequencing reaction. 2. The method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides according to claim 1, wherein the labeling is four different types of labeling. 3. Early modified nucleotide derivatives are labeled-2', 3'
A method for determining the base sequence of a polynucleotide and/or oligonucleotide according to claim 1 or 2, which is -dideoxynucleotide-5'-triphosphate. 4. Claims 1 to 3, wherein the label functions as a colored, fluorescent, luminescent, or ligand-recognizing label.
A method for determining the base sequence of a polynucleotide/and/or oligonucleotide according to any one of the above. 5. A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by the chain-end method, which uses four types of dideoxynucleotide derivatives in which adenine, guanine, cytosine, and thymine (or uracil) are each labeled with a different labeling substance. In a single sequencing reaction using
A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides, which is carried out independently and selectively. 6. A patent claim in which, after each of the four types of different labels is applied, the mixture of the four types is directly separated by polyacrylamide gel electrophoresis, and each labeled polynucleotide and/or oligonucleotide separated on the gel is detected. A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides according to item 5. 7. After carrying out each of the four different types of labeling, the mixture of these four types is directly separated by HPLC, and HPLC
Claim 5 Detecting each labeled polynucleotide and/or oligonucleotide separated by LC
A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides as described in 2. 8. A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by chemical decomposition, in which the 3'-end of the polynucleotides and/or oligonucleotides is labeled with a labeled dideoxynucleotide derivative, and then: A method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides, which comprises subjecting the polynucleotides to a sequencing reaction. 9. In the method for base sequencing of polynucleotides and/or oligonucleotides by chemical decomposition method according to claim 8, the polynucleotides and/or oligonucleotides are labeled with different labeling substances, and the different labeled Polynucleotides and/or oligonucleotides are used in each of the chemical degradation reactions, parts of said sequencing reactions are combined and electrophoretically separated together in a polyacrylamide gel, and each separated labeled polynucleotide and/or or polynucleotides and/or oligonucleotides detected on a gel.
Or oligonucleotide base sequencing method. 10. In the method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by chemical decomposition method according to claim 8, the polynucleotides and/or oligonucleotides are labeled with different labeling substances,
The differently labeled polynucleotides and/or oligonucleotides are used in each of the chemical degradation reactions, parts of the sequencing reactions are combined and separated together by HPLC, and each separated labeled polynucleotide is and/or a method for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides by detecting the oligonucleotides by HPLC. 11. An analysis device for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides,
A zone containing a colored, fluorescent, chromogenic or ligand-recognizing labeled polynucleotide and/or oligonucleotide source, an electrophoretic gel, means for introducing the labeled polynucleotide and/or oligonucleotide into the zone; and an optical measuring means for monitoring the labeled polynucleotide and/or oligonucleotide as it moves through the gel. 12. An analysis device for determining the base sequence of polynucleotides and/or oligonucleotides,
A source of colored, fluorescent, chromogenic or ligand-recognized labeled polynucleotides and/or oligonucleotides, HPLC, and monitoring of the labeled polynucleotides and/or oligonucleotides as they move through the HPLC gel. A polynucleotide and/or oligonucleotide analysis device comprising: 13. The analysis device according to claim 11 or 12, wherein the optical measuring means is a spectrophotometer. 14. The analysis device according to claim 11 or 12, wherein the optical measuring means is a fluorometer. 15. The analysis device according to claim 11 or 12, wherein the optical measurement means is an optical luminescence detector.
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