JP4621921B2 - Novel nucleic acid derivative and method for producing polynucleotide using the same - Google Patents
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Description
本発明は、新規なC7位置換デオキシアデノシン誘導体、新規なC7位置換デオキシグアノシン誘導体、及びそれらを用いたポリヌクレオチドの製造方法に関する。 The present invention relates to a novel C7-substituted deoxyadenosine derivative, a novel C7-substituted deoxyguanosine derivative, and a polynucleotide production method using them.
機能性ポリヌクレオチドを合成したり、ポリヌクレオチドにヌクレアーゼ耐性などの特性を付与したりするために、非天然の核酸誘導体を合成し、それを用いてDNAやRNAなどの修飾ポリヌクレオチドを作製する研究が行われている。
核酸誘導体としては、C5位にトリフロロアセチルアミノヘキシルアミノカルボニルメチルなどの置換基が結合したデオキシウリジン誘導体が知られている(特許文献1参照)。しかしながら、この誘導体はDNAポリメラーゼの基質とはなりにくく、ポリヌクレオチドを得るためにはDNA合成機などを用いて化学合成する必要があった。
また、2004年にドイツのFamulokらが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)による高密度修飾DNAの調製法を報告している(非特許文献1参照)。しかしながら、この方法では、耐熱性DNAポリメラーゼに対して基質特性に乏しい修飾基質ヌクレオシド三リン酸を用いるため、目的物生成のために、DMSOやホルムアミドなどの添加剤(変性剤)などいくつかの添加剤の組み合わせの最適化が必要であった。
DNAポリメラーゼの基質として働く核酸誘導体がいくつか知られている。例えば、特許文献2では、C5位にメチルエステルやヘキサメチレンジアミンなどを含む置換基が結合したデオキシウリジン誘導体を用いたポリヌクレオチドの合成法が報告されている。また、特許文献3では、C5位に1−アミノ−3,6−オキサヘプチル基などが結合したデオキシウリジン誘導体又はデオキシシチジン誘導体を用いたポリヌクレオチドの合成法が報告されている。さらに、特許文献4では、C5位に(6−アミノヘキシル)カルバミルメチル基などが結合したデオキシシチジン誘導体やN6位に4−アミノブチル基などが結合したデオキシアデノシン誘導体を用いたポリヌクレオチドの合成法が報告されている。このように、これまでにもいくつかの核酸誘導体が知られていたが、より効率よく機能性の修飾ポリヌクレオチドを得るためには、さらなる種類の核酸誘導体が要望されていた。
As a nucleic acid derivative, a deoxyuridine derivative in which a substituent such as trifluoroacetylaminohexylaminocarbonylmethyl is bonded to the C5 position is known (see Patent Document 1). However, this derivative is unlikely to be a substrate for DNA polymerase, and it has been necessary to chemically synthesize it using a DNA synthesizer or the like in order to obtain a polynucleotide.
In 2004, Famulok et al. Of Germany reported a method for preparing high-density modified DNA by polymerase chain reaction (PCR) (see Non-Patent Document 1). However, this method uses a modified substrate nucleoside triphosphate that has poor substrate properties compared to heat-resistant DNA polymerase, so that several additives such as DMSO and formamide (denaturing agents) are added to produce the target product. It was necessary to optimize the combination of agents.
Several nucleic acid derivatives that serve as substrates for DNA polymerase are known. For example,
本発明は、DNAポリメラーゼの優れた基質として働くことができ、効率よく機能性修飾ポリヌクレオチドを生成させることのできる新規な核酸誘導体を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a novel nucleic acid derivative that can serve as an excellent substrate for a DNA polymerase and can efficiently generate a functionally modified polynucleotide.
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、新規なC7位置換デオキシアデノシン誘導体と新規なC7位置換デオキシグアノシン誘導体を合成することに成功し、さらに、それらの誘導体を用いることによりポリヌクレオチドを効率よく得ることができることを見出して、本発明を完成させるに至った。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, the inventors succeeded in synthesizing a novel C7-substituted deoxyadenosine derivative and a novel C7-substituted deoxyguanosine derivative, and found that a polynucleotide can be efficiently obtained by using these derivatives. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)下記一般式(I-1)または(I-2)で表される7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体。
(2)下記一般式(II-1)または(II-2)で表される7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体。
(3)(1)の7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体のヌクレオチド残基を含むポリヌクレオチド。
(4)(2)の7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体のヌクレオチド残基を含むポリヌクレオチド。
(5)(1)の7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体または(2)の7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体を含む、修飾ポリヌクレオチド合成用基質溶液。
(6)(5)の修飾ポリヌクレオチド合成用基質溶液を含む、修飾ポリヌクレオチド合成用試薬。
(7)(1)の7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体及び(2)の7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体の少なくとも一方を基質に用いて、修飾ポリヌクレオチドを製造する方法。
(8)(1)の7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体又は(2)の7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体に標識物質を導入することによって得られた標識核酸を用いて標識ポリヌクレオチドを製造する方法。
That is, the present invention is as follows.
(1) A 7-substituted deazadeoxyadenosine derivative represented by the following general formula (I-1) or (I-2).
(2) A 7-substituted deazadeoxyguanosine derivative represented by the following general formula (II-1) or (II-2).
(3) A polynucleotide comprising the nucleotide residue of the 7-substituted deazadeoxyadenosine derivative of (1).
(4) A polynucleotide comprising the nucleotide residue of the 7-substituted deazadeoxyguanosine derivative of (2).
(5) A substrate solution for synthesizing a modified polynucleotide comprising the 7-substituted deazadeoxyadenosine derivative of (1) or the 7-substituted deazadeoxyguanosine derivative of (2).
(6) A modified polynucleotide synthesis reagent comprising the modified polynucleotide synthesis substrate solution of (5).
(7) A method for producing a modified polynucleotide using at least one of the 7-position substituted deazadeoxyadenosine derivative of (1) and the 7-position substituted deazadeoxyguanosine derivative of (2) as a substrate.
(8) A labeled polynucleotide is produced using a labeled nucleic acid obtained by introducing a labeling substance into the 7-substituted deazadeoxyadenosine derivative of (1) or the 7-substituted deazadeoxyguanosine derivative of (2) Method.
本発明のC7位置換デオキシアデノシン誘導体とC7位置換デオキシグアノシン誘導体(これらをまとめて本発明の核酸誘導体と呼ぶことがある)は、耐熱性DNAポリメラーゼに対する基質特性に優れているため、DMSOやホルムアミドなどの添加剤(変性剤)を使用することなく、修飾基が高密度に修飾されたポリヌクレオチドを簡便に調製することが可能である。本発明のC7位置換デオキシアデノシン誘導体とC7位置換デオキシグアノシン誘導体を用いてポリヌクレオチドを合成することによって、SELEX法によって創製される機能性DNAの高性能化や遺伝子標識の高密度化、アンチセンス・アンチジーン分子やsiRNAへの機能付与などが達成できる。 Since the C7-substituted deoxyadenosine derivative and the C7-substituted deoxyguanosine derivative of the present invention (these may be collectively referred to as the nucleic acid derivatives of the present invention) are excellent in substrate properties for heat-resistant DNA polymerase, DMSO and formamide Thus, it is possible to easily prepare a polynucleotide in which the modifying group is modified at a high density without using an additive (denaturing agent). By synthesizing a polynucleotide using the C7-substituted deoxyadenosine derivative and the C7-substituted deoxyguanosine derivative of the present invention, the functional DNA created by the SELEX method has higher performance, the density of the gene label is increased, and the antisense.・ Functionalization of antigene molecules and siRNA can be achieved.
以下に本発明を詳しく説明する。
本発明の7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体は、一般式(I-1)または(I-2)で表される。
各種アミノ酸をアミド結合を介して結合させたものとして具体的には、グリシル基、アラニル基、バリル基、ロイシル基、イソロイシル基、メチオニル基、プロリル基、フェニルアラニル基、トリプトファニル基、セリル基、スレオニル基、アスパラギニル基、グルタミニル基、アスパラチル基、グルタミル基、システイニル基、チロシル基、ヒスチジル基、リシル基、アルギニル基が挙げられる。これらはタンパク質に含まれる機能性残基という観点から、好ましく用いることができる。
The present invention is described in detail below.
The 7-position substituted deazadeoxyadenosine derivative of the present invention is represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Specific examples of various amino acids bonded via an amide bond include glycyl group, alanyl group, valyl group, leucyl group, isoleucyl group, methionyl group, prolyl group, phenylalanyl group, tryptophanyl group, seryl group, Examples include threonyl group, asparaginyl group, glutaminyl group, asparatyl group, glutamyl group, cysteinyl group, tyrosyl group, histidyl group, lysyl group, and arginyl group. These can be preferably used from the viewpoint of functional residues contained in proteins.
上記7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体は、後述の実施例に示される方法によって合成することができる。なお、実施例では、7-Deaza-7-(methoxycarbonylethenyl) -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate、7-Deaza-7-[N-(6-trifluoroacetyamidohexyl)-carbonylethenyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate及び7-Deaza-7-[N-(6-amidohexyl)-carbonylethenyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate、7-Deaza-7-[N-(6-trifluoroacetyamidohexyl)-carbonylethyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate、7-Deaza-7-[N-(6-amidohexyl)-carbonylethyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate、7-Deaza-7-[N-(6-guanidinumhexyl)-carbonylethyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphateの合成例について示したが、一般式(I-1)または(I-2)で示されるその他の7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体についても同様の方法によって得ることができる。 The 7-position substituted deazadeoxyadenosine derivative can be synthesized by the method shown in Examples described later. In Examples, 7-Deaza-7- (methoxycarbonylethenyl) -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate, 7-Deaza-7- [N- (6-trifluoroacetyamidohexyl) -carbonylethenyl] -2'-deoxyadenosine-5 '-triphosphate and 7-Deaza-7- [N- (6-amidohexyl) -carbonylethenyl] -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate, 7-Deaza-7- [N- (6-trifluoroacetyamidohexyl) -carbonylethyl]- 2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate, 7-Deaza-7- [N- (6-amidohexyl) -carbonylethyl] -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate, 7-Deaza-7- [N- (6- guanidinumhexyl) -carbonylethyl] -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate was shown as an example of synthesis, but other 7-substituted deazadeoxyadenosine derivatives represented by general formula (I-1) or (I-2) Can be obtained by a similar method.
本発明の7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体は、下記一般式(II-1)又は(II-2)で表される。
各種アミノ酸をアミド結合を介して結合させたものとして具体的には、グリシル基、アラニル基、バリル基、ロイシル基、イソロイシル基、メチオニル基、プロリル基、フェニルアラニル基、トリプトファニル基、セリル基、スレオニル基、アスパラギニル基、グルタミニル基、アスパラチル基、グルタミル基、システイニル基、チロシル基、ヒスチジル基、リシル基、アルギニル基が挙げられる。これらはタンパク質に含まれる機能性残基という観点から、好ましく用いることができる。
The 7-position substituted deazadeoxyguanosine derivative of the present invention is represented by the following general formula (II-1) or (II-2).
Specific examples of various amino acids bonded via an amide bond include glycyl group, alanyl group, valyl group, leucyl group, isoleucyl group, methionyl group, prolyl group, phenylalanyl group, tryptophanyl group, seryl group, Examples include threonyl group, asparaginyl group, glutaminyl group, asparatyl group, glutamyl group, cysteinyl group, tyrosyl group, histidyl group, lysyl group, and arginyl group. These can be preferably used from the viewpoint of functional residues contained in proteins.
上記7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体は、後述の実施例に示される方法によって合成することができる。なお、実施例では、7-Deaza-7-[2-(methoxycarbonyl)ethenyl]-N2-pivaloyl-2'-deoxyguanosineの合成例について示したが、一般式(II-1)で示されるその他の7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体についても同様の方法によって得ることができる。例えば、7-Deaza-7-[2-(methoxycarbonyl)ethenyl]-N2-pivaloyl-2'-deoxyguanosineにジアミンなどを反応させることによってRが−NH−(CH2)n−NR2R3のものを合成することができる。また、一般式(II-2)で示される7位置換デアザデオキシグアノシン誘導体については、例えば、7-Deaza-7-(methoxycarbonylethyl) -2'-deoxyguanosineを出発物質とし、実施例に示される一般式(I-2)で示される7位置換デアザデオキシアデノシン誘導体の合成と同様の手順で合成することができる。 The 7-position substituted deazadeoxyguanosine derivative can be synthesized by the method shown in Examples described later. In the embodiment, 7-Deaza-7- [2- (methoxycarbonyl) ethenyl] has been described synthesis example of -N 2 -pivaloyl-2'-deoxyguanosine, other represented by the general formula (II-1) The 7-position substituted deazadeoxyguanosine derivative can also be obtained by the same method. For example, when 7-Deaza-7- [2- (methoxycarbonyl) ethenyl] -N 2 -pivaloyl-2′-deoxyguanosine is reacted with diamine or the like, R is —NH— (CH 2 ) n —NR 2 R 3 Things can be synthesized. As for the 7-substituted deazadeoxyguanosine derivative represented by the general formula (II-2), for example, 7-Deaza-7- (methoxycarbonylethyl) -2'-deoxyguanosine is used as a starting material, The 7-position substituted deazadeoxyadenosine derivative represented by the formula (I-2) can be synthesized by the same procedure.
本発明の核酸誘導体を用いてDNAなどの修飾ポリヌクレオチドを合成することができる。得られた、本発明の核酸誘導体のヌクレオチド残基を含む修飾ポリヌクレオチドも本発明の範囲に含まれる。C7位置換デオキシアデノシン誘導体とC7位置換デオキシグアノシン誘導体は、両方用いて修飾ポリヌクレオチドを合成してもよいし、いずれか一方を用いて修飾ポリヌクレオチドを合成してもよい。さらに、これら本発明の核酸誘導体と、後述するような既知の核酸誘導体とを組み合わせて、ポリヌクレオチドを合成してもよい。本発明の核酸誘導体を用いて合成されるポリヌクレオチドは一本鎖でも二本鎖でもよい。合成法は特に制限されず、化学合成法でもよいが、DNAポリメラーゼなどを用いた酵素合成法が好ましい。 A modified polynucleotide such as DNA can be synthesized using the nucleic acid derivative of the present invention. The obtained modified polynucleotide containing the nucleotide residue of the nucleic acid derivative of the present invention is also included in the scope of the present invention. Both the C7-substituted deoxyadenosine derivative and the C7-substituted deoxyguanosine derivative may be used to synthesize a modified polynucleotide, or one of them may be used to synthesize a modified polynucleotide. Furthermore, polynucleotides may be synthesized by combining these nucleic acid derivatives of the present invention with known nucleic acid derivatives as described below. The polynucleotide synthesized using the nucleic acid derivative of the present invention may be single-stranded or double-stranded. The synthesis method is not particularly limited and may be a chemical synthesis method, but an enzyme synthesis method using DNA polymerase or the like is preferable.
DNAポリメラーゼなどを用いた酵素合成法は、一般的な核酸増幅法にしたがって行うことができる。具体的には、核酸基質、DNA合成酵素、鋳型DNA及びプライマーを用い
て合成を行うことができる。ここで、核酸基質として、本発明の核酸誘導体と、通常の核酸増幅に用いられる天然型dNTP(dATP、dTTP、dCTP、dGTP)を用いる。場合によってはさらに既知の核酸誘導体を用いてもよい。天然型dNTPは、基質として加えられる核酸誘導体と同種類のdNTP(例えば、C7位置換デオキシアデノシン誘導体を用いる場合はdATP)を除いたものを用いてもよいが、全種類用いることが好ましい。増幅に用いることのできる酵素の種類は特に制限されないが、Taq DNA ポリメラーゼ、Tth DNA ポリメラーゼ(東洋紡)、Vent(exo-) DNA ポリメラーゼ(New England Biolabs)、KOD Dash DNA ポリメラーゼ(東洋紡)などを用いることができる。鋳型DNAとしては、天然のDNA,化学合成したDNA又は天然のRNAを逆転写して形成されたcDNAなどを挙げることができる。
ポリヌクレオチドを増幅する方法はPCRに限定されず、LAMP法(特許第3313358号明細書)、NASBA法(Nucleic Acid Sequence-Based Amplification;特許2843586号明細書)、ICAN法(特開2002-233379号公報)などでもよい。
The enzyme synthesis method using DNA polymerase or the like can be performed according to a general nucleic acid amplification method. Specifically, the synthesis can be performed using a nucleic acid substrate, a DNA synthase, a template DNA, and a primer. Here, as the nucleic acid substrate, the nucleic acid derivative of the present invention and natural dNTP (dATP, dTTP, dCTP, dGTP) used for normal nucleic acid amplification are used. In some cases, a known nucleic acid derivative may be used. The natural dNTP may be the same as the nucleic acid derivative added as a substrate except the dNTP of the same type (for example, dATP when a C7-substituted deoxyadenosine derivative is used), but all types are preferably used. The type of enzyme that can be used for amplification is not particularly limited, but Taq DNA polymerase, Tth DNA polymerase (Toyobo), Vent (exo-) DNA polymerase (New England Biolabs), KOD Dash DNA polymerase (Toyobo), etc. should be used. Can do. Examples of the template DNA include natural DNA, chemically synthesized DNA, cDNA formed by reverse transcription of natural RNA, and the like.
The method for amplifying the polynucleotide is not limited to PCR, but the LAMP method (Japanese Patent No. 3313358), NASBA method (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification; Japanese Patent No. 2843586), ICAN method (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-233379) Publication).
また、ポリヌクレオチド増幅において、本発明の核酸誘導体とともに用いてもよい既知の核酸誘導体としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
既知のデオキシウリジン誘導体としては、以下のようなものが挙げられる。
Examples of known deoxyuridine derivatives include the following.
既知のデオキシアデノシン誘導体としては、以下のようなものが挙げられる。
また、特開2005-0602540号公報に開示された以下のN6位置換デオキシアデノシン誘導体でもよい。
既知のデオキシシチジン誘導体としては、特開2005-060240号公報に開示された式xiiのC5位置換デオキシシチジン誘導体が挙げられる。
また、特開2004-238353号公報に開示された式xiiiのC5位置換デオキシシチジン誘導体でもよい。
さらに、特開2004-238353号公報に開示された式xivのC5位置換デオキシシチジン誘導体でもよい。
本発明の核酸誘導体には蛍光物質などの標識物質を結合させることが可能であり、標識物質を結合させた核酸を含むポリヌクレオチドは、有用なプローブ等となり得る。標識物質としては、従来核酸の標識に用いられている物質であれば特に制限されない。例えば、蛍光標識物質として、フルオレスセイン,Cy5,テトラメチルカルボキシローダミン,ピレンなどを挙げることができる。標識物質は、例えば、本発明の核酸誘導体のアミノ基に導入することができる。蛍光標識を本発明の核酸誘導体に結合させ、得られた標識核酸を基質に用いてポリヌクレオチドを合成することにより、標識物質が導入された修飾ポリヌクレオチドを得ることができる。
蛍光物質などの標識物質が導入された修飾ポリヌクレオチドは、一本鎖にしてマイクロアレイのプローブに用いたりすることができる。
なお、蛍光標識以外に、種々の機能性物質を本発明の核酸誘導体に結合させることにより、機能性修飾ポリヌクレオチド,例えば触媒、アプタマーなどを合成することもできる。また、阻害剤を結合させることも可能である。
A labeling substance such as a fluorescent substance can be bound to the nucleic acid derivative of the present invention, and a polynucleotide containing a nucleic acid bound with a labeling substance can be a useful probe or the like. The labeling substance is not particularly limited as long as it is a substance conventionally used for labeling nucleic acids. Examples of the fluorescent labeling substance include fluorescein, Cy5, tetramethylcarboxyrhodamine, pyrene and the like. The labeling substance can be introduced into, for example, the amino group of the nucleic acid derivative of the present invention. A modified polynucleotide introduced with a labeling substance can be obtained by binding a fluorescent label to the nucleic acid derivative of the present invention and synthesizing a polynucleotide using the labeled nucleic acid obtained as a substrate.
The modified polynucleotide into which a labeling substance such as a fluorescent substance has been introduced can be used as a single-stranded probe for a microarray.
In addition to fluorescent labels, functional modified polynucleotides such as catalysts and aptamers can also be synthesized by binding various functional substances to the nucleic acid derivatives of the present invention. It is also possible to bind an inhibitor.
本発明の核酸誘導体を用いて合成されたポリヌクレオチドはSELEX法に適用することもできる。すなわち、本発明の核酸誘導体を用いてランダムなポリヌクレオチドを複数合成し、その中から、種々の生体関連物質等に対するアプタマーや特定反応を触媒するリボザイムなど、実用可能性があるさまざまな機能性核酸をスクリーニングすることができる。すなわち、ランダムな修飾ポリヌクレオチドを複数合成し、その中から酵素活性などを指標に特定のポリヌクレオチドを選択することにより、生理活性を有するアプタマーやリボザイムを得ることができる。 A polynucleotide synthesized using the nucleic acid derivative of the present invention can also be applied to the SELEX method. That is, a plurality of random polynucleotides are synthesized using the nucleic acid derivative of the present invention, and various functional nucleic acids such as aptamers for various biological substances and ribozymes that catalyze specific reactions are used. Can be screened. That is, aptamers and ribozymes having physiological activity can be obtained by synthesizing a plurality of random modified polynucleotides and selecting specific polynucleotides from them using enzyme activity as an index.
本発明の核酸誘導体を用いて合成されたポリヌクレオチドはアンチセンス分子やアンチジーン分子などの遺伝子発現を調節するための核酸医薬として利用することもできる。本発明の核酸誘導体を含むことでポリヌクレオチドの細胞膜透過性や遺伝子抑制作用の向上、副作用の緩和、ヌクレアーゼ耐性の向上が達成でき、より有効な核酸医薬として利用できる。 A polynucleotide synthesized using the nucleic acid derivative of the present invention can also be used as a nucleic acid drug for regulating gene expression of an antisense molecule or an antigene molecule. By including the nucleic acid derivative of the present invention, it is possible to improve the cell membrane permeability and gene suppression action of polynucleotides, reduce side effects, and improve nuclease resistance, and can be used as a more effective nucleic acid medicine.
上述したように、本発明の核酸誘導体は、機能性ポリヌクレオチドを合成するために用いることができるため、本発明の核酸誘導体を含む修飾ポリヌクレオチド合成用基質溶液や修飾ポリヌクレオチド合成用試薬などとして提供されうる。
As described above, the nucleic acid derivative of the present invention can be used to synthesize a functional polynucleotide, and therefore, as a modified polynucleotide synthesis substrate solution or a modified polynucleotide synthesis reagent containing the nucleic acid derivative of the present invention. Can be provided.
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 The following examples illustrate the present invention more specifically. However, the present invention is not limited to the following examples.
<1>修飾プリンヌクレオシド三リン酸の合成
<1-1>使用機器および試剤
イオン交換カラムクロマトグラフィー
BIO-RAD ECONO SYSTEM CONTOROLLER
BIO-RAD ECONO PUMP
BIO-RAD ECONO UV MONITER
ADVATEC SF-160 FRACTION COLLECTOR
中圧カラムクロマトグラフィー
EYELA CERAMIC PUMP VSP-3050
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)
日本分光 PU-980 Intelligent HPLC Pump
日本分光 UV-970 Intelligent UV/VIS Detector
三和通商 DG-3310 Degasys
視外可視分光高度計 島津 UV 1200
日立 U-3000
核磁気共鳴分光光度計(NMR) 日本電子 JNM-AL 300 FT-NMR system
ESI質量分析装置(ESI-MS) Perkin Elmer Sciex API-100
<1> Synthesis of modified purine nucleoside triphosphates <1-1> Equipment used and reagent ion exchange column chromatography
BIO-RAD ECONO SYSTEM CONTOROLLER
BIO-RAD ECONO PUMP
BIO-RAD ECONO UV MONITER
ADVATEC SF-160 FRACTION COLLECTOR
Medium pressure column chromatography
EYELA CERAMIC PUMP VSP-3050
High performance liquid chromatography (HPLC)
JASCO PU-980 Intelligent HPLC Pump
JASCO UV-970 Intelligent UV / VIS Detector
Sanwa Tsusho DG-3310 Degasys
Visible spectroscopic altimeter Shimadzu UV 1200
Hitachi U-3000
Nuclear magnetic resonance spectrophotometer (NMR) JEOL JNM-AL 300 FT-NMR system
ESI Mass Spectrometer (ESI-MS) Perkin Elmer Sciex API-100
修飾プリンヌクレオシドの出発原料には以下のものを使用した。
2'-デオキシグアノシン Gene ACT, Inc.
7-デアザヒポキサンチン BERRY ASSOCIATES
7-デアザグアノシン BERRY ASSOCIATES
The following were used as starting materials for the modified purine nucleosides.
2'-Deoxyguanosine Gene ACT, Inc.
7-Deazahypoxanthine BERRY ASSOCIATES
7-Deazaguanosine BERRY ASSOCIATES
<1-2>修飾7-デアザアデノシン三リン酸の合成
6-Chloro-7-deazaadenine 8の合成
収量 1.536 g(10.0 mmol) 収率 91%
1H NMR (300 MHz, CDCl3)
δ9.82 (1H, s, 9-NH), 8.68 (1H, s, H-2), 7.38 (1H, q, H-8), 6.68 (1H, q, H-7)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:154.2, Calc.:154.01 [(M+H)+]
<1-2> Synthesis of modified 7-deazaadenosine triphosphate
Synthesis of 6-Chloro-7-
Yield 1.536 g (10.0 mmol) Yield 91%
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 )
δ9.82 (1H, s, 9-NH), 8.68 (1H, s, H-2), 7.38 (1H, q, H-8), 6.68 (1H, q, H-7)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 154.2, Calc .: 154.01 [(M + H) + ]
6-Chloro-7-deaza -7-iodoadenine 9の合成
収量 0.840 g(3.00 mmol) 収率 84%
1H NMR (300 MHz, CDCl3)
δ8.66 (1H, s, H-2), 7.52 (1H, d, J=2.4, H-8)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:280.1, Calc.:279.91 [(M+H)+]
Synthesis of 6-Chloro-7-deaza -7-
Yield 0.840 g (3.00 mmol) Yield 84%
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 )
δ8.66 (1H, s, H-2), 7.52 (1H, d, J = 2.4, H-8)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 280.1, Calc .: 279.91 [(M + H) + ]
3',5'-Di-O-(4-toluoyl)-6-chloro-7-deaza-7-iodo-2'-deoxyadenosine10の合成
収量 1.493 g(2.36 mmol) 収率 63%
1H NMR (300 MHz, CDCl3)
δ8.60 (1H, s, H-2), 7.95 (4H, m, toluoyl), 7.28 (4H, m, toluoyl),
6.79 (1H, t, J=7.0 Hz, H-1'), 5.75 (1H, m, H-3'), 4.71 (1H, m, H-4'),
4.61 (2H, m, H-5'), 2.78 (2H, m, H-2'), 2.42 (6H, m, toluoyl methyl)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:632.1, Calc.:631.04 [(M+H)+]
Found:654.1, Calc.:654.04 [(M+Na)+]
Synthesis of 3 ', 5'-Di-O- (4-toluoyl) -6-chloro-7-deaza-7-iodo-2'-
Yield 1.493 g (2.36 mmol) Yield 63%
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 )
δ8.60 (1H, s, H-2), 7.95 (4H, m, toluoyl), 7.28 (4H, m, toluoyl),
6.79 (1H, t, J = 7.0 Hz, H-1 '), 5.75 (1H, m, H-3'), 4.71 (1H, m, H-4 '),
4.61 (2H, m, H-5 '), 2.78 (2H, m, H-2'), 2.42 (6H, m, toluoyl methyl)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 632.1, Calc .: 631.04 [(M + H) + ]
Found: 654.1, Calc .: 654.04 [(M + Na) + ]
7-Deaza -7-iodo-2'-deoxyadenosine11の合成
[10%メタノール/ジクロロメタン]
収量 184 mg(0.489 mmol) 収率 61%
1H NMR (300 MHz, CD3OD)
δ8.03 (1H, s, H-2), 7.58 (1H, s, H-8), 6.50 (1H, t, J=6.3 Hz, H-1'),
4.49 (1H, m, H-3'), 3.98 (1H, m, H-4'), 3.74 (2H, m, H-5'), 2.59 (1H, m, H-2'),
2.32 (1H, m, H-2')
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:377.2, Calc.:376.00 [(M+H)+]
Found:399.2, Calc.:399.00 [(M+Na)+]
Synthesis of 7-Deaza -7-iodo-2'-
[10% methanol / dichloromethane]
Yield 184 mg (0.489 mmol) Yield 61%
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ8.03 (1H, s, H-2), 7.58 (1H, s, H-8), 6.50 (1H, t, J = 6.3 Hz, H-1 '),
4.49 (1H, m, H-3 '), 3.98 (1H, m, H-4'), 3.74 (2H, m, H-5 '), 2.59 (1H, m, H-2'),
2.32 (1H, m, H-2 ')
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 377.2, Calc .: 376.00 [(M + H) + ]
Found: 399.2, Calc .: 399.00 [(M + Na) + ]
7-Deaza-7-(methoxycarbonylethenyl) -2'-deoxyadenosine12の合成
収量 249 mg(0.745 mmol) 収率 72 %
1H NMR (300 MHz, CD3OD)
δ8.13 (1H, s, H-2), 7.99 (1H, s, H-8), 7.95 (1H, d, J=15.9 Hz, CH),
6.53 (1H, t, J=7.2 Hz, H-1'), 6.40 (1H, d, J=15.9 Hz, CH),
4.54 (1H, m, H-3'), 4.01 (1H, m, H-4'), 3.76 (5H, m, H-5' and OCH3),
2.63 (1H, m, H-2'), 2.37 (1H, m, H-2')
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:335.1, Calc.:335.13 [(M+H)+]
Found:357.2, Calc.:357.13 [(M+Na)+]
Synthesis of 7-Deaza-7- (methoxycarbonylethenyl) -2'-
Yield 249 mg (0.745 mmol) Yield 72%
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ8.13 (1H, s, H-2), 7.99 (1H, s, H-8), 7.95 (1H, d, J = 15.9 Hz, CH),
6.53 (1H, t, J = 7.2 Hz, H-1 '), 6.40 (1H, d, J = 15.9 Hz, CH),
4.54 (1H, m, H-3 '), 4.01 (1H, m, H-4'), 3.76 (5H, m, H-5 'and OCH 3 ),
2.63 (1H, m, H-2 '), 2.37 (1H, m, H-2')
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 335.1, Calc .: 335.13 [(M + H) + ]
Found: 357.2, Calc .: 357.13 [(M + Na) + ]
7-Deaza-7-(methoxycarbonylethenyl) -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate A4の合成
収量 3.30 OD260 nm(0.216 mmol) 収率 0.06 %
ESI-MS(ネガティブ・モード) m/z [帰属] Found:573.1, Calc.:573.3 [(M-H)-]
<HPLC>
カラム TSK-GEL(ODS-80Ts,φ20×250mm)
溶媒 A : 50mM TEAA 流速 8ml/min
B: 50mM TEAA 70%MeCN
Synthesis of 7-Deaza-7- (methoxycarbonylethenyl) -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate A4
Yield 3.30 OD 260 nm (0.216 mmol) Yield 0.06%
ESI-MS (negative mode) m / z [Attribution] Found: 573.1, Calc .: 573.3 [(MH) - ]
<HPLC>
Column TSK-GEL (ODS-80Ts, φ20 × 250mm)
Solvent A: 50mM TEAA Flow rate 8ml / min
B: 50mM TEAA 70% MeCN
7-Deaza-7-[N-(6-trifluoroacetyamidohexyl)-carbonylethenyl]-2'-deoxyadenosine21の合成
させた。これを吸引ろ過し目的物を含む薄い褐色の粉を425 mg得た。
この粗生成物の粉(425 mg, 1.02 mmol, F.W.418.49)をメタノール(8 mL)に溶かし、トリエチルアミン(0.65 mL, 4.02 mmol, 4当量)とトリフルオロ酢酸エチル(1.2 mL,
10.1 mmol, 10当量)を加えて室温で13.5時間撹拌した。反応が終了していなかったので、トリフルオロ酢酸エチル(1.2 mL, 10.1 mmol, 10当量)を追加して室温で2.5時間撹拌した。反応液を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Silica gel 60, 40〜50μm,1〜6%メタノール/クロロホルム)で精製し、薄い褐色の粉の目的物21を得た。Rf値 0.37 [20%メタノール/クロロホルム]
収量 70 mg(0.136 mmol) 収率 13 % (12からの収率)
目的物21はNMRとESI-MSで同定した。
1H NMR (300 MHz, CD3OD)
δ8.11 (1H, s, H-2), 7.80 (1H, s, H-8), 7.75 (1H, d, J=15.6 Hz, CH),
6.53 (1H, t, J=7.2 Hz, H-1'), 6.42 (1H, d, J=15.3 Hz, CH),
4.52 (1H, m, H-3'), 4.02 (1H, m, H-4'), 3.77 (2H, m, H-5'),
3.31 (4H, m, -CH 2 NH-), 2.66 (1H, m, H-2'), 2.35 (1H, m, H-2'),
1.58〜1.28 (8H, m, -CH 2 CH 2 CH2NH-)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:515.2, Calc.:515.22 [(M+H)+]
Found:537.3, Calc.:537.22 [(M+Na)+]
Synthesis of 7-Deaza-7- [N- (6-trifluoroacetyamidohexyl) -carbonylethenyl] -2'-deoxyadenosine 21
This crude product powder (425 mg, 1.02 mmol, FW418.49) was dissolved in methanol (8 mL) and triethylamine (0.65 mL, 4.02 mmol, 4 eq) and ethyl trifluoroacetate (1.2 mL,
10.1 mmol, 10 equivalents) was added and stirred at room temperature for 13.5 hours. Since the reaction was not completed, ethyl trifluoroacetate (1.2 mL, 10.1 mmol, 10 equivalents) was added and stirred at room temperature for 2.5 hours. The reaction solution was distilled off under reduced pressure and purified by silica gel column chromatography (Silica gel 60, 40-50 μm, 1-6% methanol / chloroform) to obtain the desired product 21 as a light brown powder. R f value 0.37 [20% methanol / chloroform]
Yield 70 mg (0.136 mmol)
Target 21 was identified by NMR and ESI-MS.
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ8.11 (1H, s, H-2), 7.80 (1H, s, H-8), 7.75 (1H, d, J = 15.6 Hz, CH),
6.53 (1H, t, J = 7.2 Hz, H-1 '), 6.42 (1H, d, J = 15.3 Hz, CH),
4.52 (1H, m, H-3 '), 4.02 (1H, m, H-4'), 3.77 (2H, m, H-5 '),
3.31 (4H, m, -C H 2 NH-), 2.66 (1H, m, H-2 '), 2.35 (1H, m, H-2'),
1.58 to 1.28 (8H, m, -C H 2 C H 2 CH 2 NH-)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 515.2, Calc .: 515.22 [(M + H) + ]
Found: 537.3, Calc .: 537.22 [(M + Na) + ]
7-Deaza-7-[N-(6-trifluoroacetyamidohexyl)-carbonylethenyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 22の合成
係数(ε260 nm= 15300 mol-1L cm-1)を用いて計算した。
収量 10.9 OD260 nm(7.12×10-7mol) 収率 0.6 %
ESI-MS(ネガティブ・モード) m/z [帰属]
Found:753.1, Calc.:753.11 [(M-H)-]
<HPLC条件>
カラム TSK-GEL(ODS-80Ts,φ20×250mm)
溶媒 A : 50mM TEAA 流速 8ml/min
B: 50mM TEAA 70%MeCN
Synthesis of 7-Deaza-7- [N- (6-trifluoroacetyamidohexyl) -carbonylethenyl] -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 22
Yield 10.9 OD 260 nm (7.12 × 10 -7 mol) Yield 0.6%
ESI-MS (negative mode) m / z [Attribution]
Found: 753.1, Calc .: 753.11 [(MH) - ]
<HPLC conditions>
Column TSK-GEL (ODS-80Ts, φ20 × 250mm)
Solvent A: 50mM TEAA Flow rate 8ml / min
B: 50mM TEAA 70% MeCN
7-Deaza-7-[N-(6-amidohexyl)-carbonylethenyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 23の合成
収量 1.82 OD260 nm(1.19×10-7 mol) 収率 47%
ESI-MS(ネガティブ・モード) m/z [帰属]
Found:657.0, Calc.:657.13 [(M-H)-]
<HPLC条件>
カラム Wakosil 5C18(φ4.6×250mm)
溶媒 A : 50mM TEAA 流速 1ml/min
B: 50mM TEAA 70%MeCN
Synthesis of 7-Deaza-7- [N- (6-amidohexyl) -carbonylethenyl] -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 23
Yield 1.82 OD 260 nm (1.19 × 10 -7 mol) Yield 47%
ESI-MS (negative mode) m / z [Attribution]
Found: 657.0, Calc .: 657.13 [(MH) - ]
<HPLC conditions>
Column Wakosil 5C18 (φ4.6 × 250mm)
Solvent A: 50mM TEAA Flow rate 1ml / min
B: 50mM TEAA 70% MeCN
<1-3>修飾7-デアザグアノシンの合成
2-Amino-6-chloro-7-deazaguanine 14の合成
Rf値 0.46 [10%メタノール/ジクロロメタン]
収量 0.639 g(5.71 mmol) 収率 86 %
1H NMR (300 MHz, CD3OD)
δ7.02 (1H, d, J=3.6 Hz, H-8), 7.62 (1H, d,J=3.6 Hz, H-7)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:169.0, Calc.:169.0 [(M+H)+]
Found:191.1, Calc.:191.0 [(M+Na)+]
<1-3> Synthesis of modified 7-deazaguanosine
Synthesis of 2-Amino-6-chloro-7-
R f value 0.46 [10% methanol / dichloromethane]
Yield 0.639 g (5.71 mmol) Yield 86%
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ7.02 (1H, d, J = 3.6 Hz, H-8), 7.62 (1H, d, J = 3.6 Hz, H-7)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 169.0, Calc .: 169.0 [(M + H) + ]
Found: 191.1, Calc .: 191.0 [(M + Na) + ]
2-Pivaloylamino-6-chloro-7-deazaguanine 15の合成
収量 1.191 g(4.71 mmol) 収率 83 %
1H NMR (300 MHz, CDCl3)
δ11.75 (1H, s, N(9)-H), 8.21 (1H, s, N(2)-H), 7.50 (1H, m, H-8),
6.53 (1H, m, H-7), 1.39 (9H, s, pivaloyl methyls)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:253.3, Calc.:253.0 [(M+H)+]
Found:275.3, Calc.:275.0 [(M+Na)+]
Synthesis of 2-Pivaloylamino-6-chloro-7-
Yield 1.191 g (4.71 mmol) Yield 83%
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 )
δ11.75 (1H, s, N (9) -H), 8.21 (1H, s, N (2) -H), 7.50 (1H, m, H-8),
6.53 (1H, m, H-7), 1.39 (9H, s, pivaloyl methyls)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 253.3, Calc .: 253.0 [(M + H) + ]
Found: 275.3, Calc .: 275.0 [(M + Na) + ]
2-Pivaloylamino-6-chloro-7-deaza-7-iodoguanine 16の合成
収量 2.741 g(7.24 mmol) 収率 97 %
1H NMR(300 MHz, CDCl3)
δ11.87 (1H, s, N(9)-H), 8.23 (1H, s, N(2)-H), 7.58 (1H, d, J=2.7 Hz, H-8),
1.38 (9H, s, pivaloyl methyl)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:379.1, Calc.:378.9 [(M+H)+]
Found:401.1, Calc.:400.9 [(M+Na)+]
Synthesis of 2-Pivaloylamino-6-chloro-7-deaza-7-
Yield 2.741 g (7.24 mmol) Yield 97%
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 )
δ11.87 (1H, s, N (9) -H), 8.23 (1H, s, N (2) -H), 7.58 (1H, d, J = 2.7 Hz, H-8),
1.38 (9H, s, pivaloyl methyl)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 379.1, Calc .: 378.9 [(M + H) + ]
Found: 401.1, Calc .: 400.9 [(M + Na) + ]
3',5'-Di-O-(4-toluoyl)-N2-pivaloyl-6-chloro-7-deaza-7-iodo-2'-deoxyguanosine 17
の合成
収量 0.666 g(0.911 mmol) 収率 26 %
1H NMR(300 MHz, CDCl3)
δ8.15 (1H, s, N(2)-H), 7.94 (4H, m, toluoyl), 7.41 (1H, s, H-8),
7.25 (4H, m, toluoyl), 6.73 (1H, t, J=6.0 Hz, H-1'), 5.77 (1H, m, H-3'),
4.69 (2H, m, H-5'), 4.56 (2H, m, H-4'), 2.85 (2H, m, H-2'),
2.43 (6H, 2s, toluoyl methyl), 1.32 (9H, s, pivaloyl methyl)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:731.2, Calc.:731.1 [(M+H)+]
Found:753.2, Calc.:753.2 [(M+Na)+]
3 ', 5'-Di-O- (4-toluoyl) -N 2 -pivaloyl-6-chloro-7-deaza-7-iodo-2'-
Synthesis of
Yield 0.666 g (0.911 mmol)
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 )
δ8.15 (1H, s, N (2) -H), 7.94 (4H, m, toluoyl), 7.41 (1H, s, H-8),
7.25 (4H, m, toluoyl), 6.73 (1H, t, J = 6.0 Hz, H-1 '), 5.77 (1H, m, H-3'),
4.69 (2H, m, H-5 '), 4.56 (2H, m, H-4'), 2.85 (2H, m, H-2 '),
2.43 (6H, 2s, toluoyl methyl), 1.32 (9H, s, pivaloyl methyl)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 731.2, Calc .: 731.1 [(M + H) + ]
Found: 753.2, Calc .: 753.2 [(M + Na) + ]
3',5'-Di-O-(4-toluoyl)-6-chloro-7-deaza-7-[2-(methoxycarbonyl)ethenyl]-N2-pivaloyl- 2'-deoxyguanosine 18の合成
mmol, 412当量)、ヨウ化銅(299 mg, 1.57 mmol, 2当量)、トリフェニルホスフィンパラジウム(Pd(PPh3)4, 905 mg, 0.783 mmol, 1当量)、トリエチルアミン(0.34 mL, 2.44 mmol, 3当量)を順に加え70℃で3時間撹拌した。反応液を減圧留去し、残渣をCH2Cl2(120 mL)に懸濁させ、飽和重ソウ水、飽和食塩水、蒸留水でそれぞれ1回ずつ洗浄した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、ろ液を減圧留去した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Silica gel 60, 40-50μm,2〜8%酢酸エチル/クロロホルム)で精製し、白色粉末状の目的物18を得た。Rf値 0.51 [ジクロロメタン/酢酸エチル= 9/1]
収量 402 mg(0.584 mmol) 収率 74 %
1H NMR(300 MHz, CDCl3)
δ8.16 (1H, s, N(2)-H), 8.07 (1H, d, J=15.0 Hz, CH), 7.94 (4H, m, toluoyl),
7.61 (1H, s, H-8), 7.27 (4H, m, toluoyl), 6.77 (1H, t, J=6.0 Hz, H-1'),
5.96 (1H, d, J=15.9 Hz, CH), 5.81 (1H, m, H-3'), 4.80 (2H, m, H-4'),
4.63 (2H, m, H-5'), 3.80 (3H, s, OCH3), 2.88 (2H, m, H-2'),
2.43 (6H, 2s, toluoyl methyl), 1.34 (9H, s, pivaloyl methyl)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:689.1, Calc.:689.2 [(M+H)+]
Found:711.1, Calc.:711.2 [(M+Na)+]
Synthesis of 3 ', 5'-Di-O- (4-toluoyl) -6-chloro-7-deaza-7- [2- (methoxycarbonyl) ethenyl] -N 2 -pivaloyl-2'-
mmol, 412 equivalents), copper iodide (299 mg, 1.57 mmol, 2 equivalents), triphenylphosphine palladium (Pd (PPh 3 ) 4 , 905 mg, 0.783 mmol, 1 equivalent), triethylamine (0.34 mL, 2.44 mmol, 3 equivalents) were added in order, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours. The reaction solution was evaporated under reduced pressure, the residue was suspended in CH 2 Cl 2 (120 mL), and washed once each with saturated aqueous sodium bicarbonate, saturated brine, and distilled water. The organic phase was dried over anhydrous magnesium sulfate and filtered, and the filtrate was distilled off under reduced pressure. This was purified by silica gel column chromatography (Silica gel 60, 40-50 μm, 2-8% ethyl acetate / chloroform) to obtain the
Yield 402 mg (0.584 mmol) Yield 74%
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 )
δ8.16 (1H, s, N (2) -H), 8.07 (1H, d, J = 15.0 Hz, CH), 7.94 (4H, m, toluoyl),
7.61 (1H, s, H-8), 7.27 (4H, m, toluoyl), 6.77 (1H, t, J = 6.0 Hz, H-1 '),
5.96 (1H, d, J = 15.9 Hz, CH), 5.81 (1H, m, H-3 '), 4.80 (2H, m, H-4'),
4.63 (2H, m, H-5 '), 3.80 (3H, s, OCH 3 ), 2.88 (2H, m, H-2'),
2.43 (6H, 2s, toluoyl methyl), 1.34 (9H, s, pivaloyl methyl)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 689.1, Calc .: 689.2 [(M + H) + ]
Found: 711.1, Calc .: 711.2 [(M + Na) + ]
7-Deaza-O6-methoxy-7-[2-(methoxycarbonyl)ethenyl]-N2-pivaloyl-2'-deoxyguanosine 19の合成
収量 68 mg(0.19 mmol) 収率 76 %
1H NMR(300 MHz, CD3OD)
δ7.73 (1H, d, J=15.6 Hz, CH), 7.55 (1H, s, H-8), 6.64 (1H, d, J=15.9 Hz, CH),
6.39 (1H, t, J=6.6 Hz, H-1'), 4.50 (1H, m, H-3'), 4.05 (3H, s, O(6)CH3),
3.97 (2H, m, H-4'), 3.75 (5H, m, H-5' and OCH3), 2.60 (1H, m, H-2'),
2.30 (1H, m, H-2')
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:365.2, Calc.:365.1 [(M+H)+]
Found:387.2, Calc.:387.1 [(M+Na)+]
Synthesis of 7-Deaza-O 6 -methoxy-7- [2- (methoxycarbonyl) ethenyl] -N 2 -pivaloyl-2'-
Yield 68 mg (0.19 mmol) Yield 76%
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ7.73 (1H, d, J = 15.6 Hz, CH), 7.55 (1H, s, H-8), 6.64 (1H, d, J = 15.9 Hz, CH),
6.39 (1H, t, J = 6.6 Hz, H-1 '), 4.50 (1H, m, H-3'), 4.05 (3H, s, O (6) CH 3 ),
3.97 (2H, m, H-4 '), 3.75 (5H, m, H-5' and OCH 3 ), 2.60 (1H, m, H-2 '),
2.30 (1H, m, H-2 ')
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 365.2, Calc .: 365.1 [(M + H) + ]
Found: 387.2, Calc .: 387.1 [(M + Na) + ]
7-Deaza-7-[2-(methoxycarbonyl)ethenyl]-N2-pivaloyl-2'-deoxyguanosine 20の合成
Rf値 0.37 [10%メタノール/ジクロロメタン]
収量 53 mg(0.12 mmol) 収率 57 %
1H NMR(300 MHz, CD3OD)
δ7.73 (3H, d, H-8 and CH), 7.18 (1H, d, J=15.6 Hz, CH),
6.54 (1H, t, J=6.9 Hz, H-1'), 4.48 (1H, m, H-3'), 3.94 (2H, m, H-4'),
3.74 (5H, m, H-5' and OCH3), 2.46 (1H, m, H-2'), 2.34 (1H, m, H-2')
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:435.3, Calc.:435.1 [(M+H)+]
Found:457.3, Calc.:457.1 [(M+Na)+]
Synthesis of 7-Deaza-7- [2- (methoxycarbonyl) ethenyl] -N 2 -pivaloyl-2'-
R f value 0.37 [10% methanol / dichloromethane]
Yield 53 mg (0.12 mmol) Yield 57%
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ7.73 (3H, d, H-8 and CH), 7.18 (1H, d, J = 15.6 Hz, CH),
6.54 (1H, t, J = 6.9 Hz, H-1 '), 4.48 (1H, m, H-3'), 3.94 (2H, m, H-4 '),
3.74 (5H, m, H-5 'and OCH 3 ), 2.46 (1H, m, H-2'), 2.34 (1H, m, H-2 ')
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 435.3, Calc .: 435.1 [(M + H) + ]
Found: 457.3, Calc .: 457.1 [(M + Na) + ]
<2>PCRにおける基質特性
<2-1>使用機器および試剤
PCR 増幅装置 TECHNE Progege
TECHNE Techgene
電気泳動装置 コスモバイオ Mupid-2
コスモバイオ Mupid-21
解析装置 BIO-RAD Molecular Imager FX PRO
PCRに使用した酵素等は以下のものを使用した。
pUC18 DNA(鋳型) 宝酒造
Primer 1,2(配列番号1,2) 北海道システム・サイエンス
100 bp DNA Ladder Bio Labs
Vent(exo-) DNA polymerase Bio Labs
KOD Dash DNA polymerase 東洋紡
Taq DNA polymerase 宝酒造
Tth DNA polymerase 東洋紡
<2> Substrate characteristics in PCR <2-1> Equipment and reagents used
PCR amplifier TECHNE Progege
TECHNE Techgene
Electrophoresis device Cosmo Bio Mupid-2
Cosmo Bio Mupid-21
Analyzer BIO-RAD Molecular Imager FX PRO
The following enzymes were used for PCR.
pUC18 DNA (template) Takara Shuzo
100 bp DNA Ladder Bio Labs
Vent (exo-) DNA polymerase Bio Labs
KOD Dash DNA polymerase Toyobo
Taq DNA polymerase Takara Shuzo
Tth DNA polymerase Toyobo
<2-2>PCR条件
修飾基質A1,A2,A3を用いたPCRの反応溶液は、表4、表5に従ってそれぞれ調製し、表6の温度条件でPCRを行った。結果を図1に示した。
<2-2> PCR conditions PCR reaction solutions using the modified substrates A1, A2, and A3 were prepared according to Tables 4 and 5, respectively, and PCR was performed under the temperature conditions shown in Table 6. The results are shown in FIG.
2種類の修飾基質(A2とT1or T2, A3とC1 or C2)或いは3種類の修飾基質(A2とT1とC1, A3とT2とC2)を同時に使用し、DNAポリメラーゼにVent(exo-)を用いたPCRの反応液は、表7に従って調製し、表6の温度条件でPCRを行った。また、2種類の修飾基質(A2とT1or T2, A3とC1 or C2)或いは3種類の修飾基質(A2とT1とC1, A3とT2とC2)を同時に使用し、DNAポリメラーゼにKOD Dashを用いたPCRの反応液は、表8に従って調製し、表6の温度条件でPCRを行った。結果を図2に示した。 Use two modified substrates (A2 and T1or T2, A3 and C1 or C2) or three modified substrates (A2 and T1 and C1, A3 and T2 and C2) at the same time, and use Vent (exo-) for DNA polymerase. The PCR reaction solution used was prepared according to Table 7, and PCR was performed under the temperature conditions shown in Table 6. Also, use two types of modified substrates (A2 and T1or T2, A3 and C1 or C2) or three types of modified substrates (A2 and T1 and C1, A3 and T2 and C2) at the same time, and use KOD Dash for DNA polymerase. The PCR reaction solution was prepared according to Table 8, and PCR was performed under the temperature conditions shown in Table 6. The results are shown in FIG.
<2-3>ゲル電気泳動によるPCR生成物の確認
PCR終了後、反応液(20μL)に色素液(1mM EDTA , 0.25%キシレンシアノール, 30%グリセロール)2μLを加え、遠心とボルテックスで均一な溶液にし、その内10μLを2%アガロースゲル電気泳動(0.5×TBE buffer, 100V, 45 分間)させた後、5μg/mL臭化エチジウム水溶液で50分間染色し、解析装置(BIO-RAD Molecular Imager FX PRO)によって確認した。
<2-3> Confirmation of PCR products by gel electrophoresis
After completion of PCR, add 2 μL of dye solution (1 mM EDTA, 0.25% xylene cyanol, 30% glycerol) to the reaction solution (20 μL), and centrifuge and vortex to make a homogeneous solution, 10 μL of which is 2% agarose gel electrophoresis ( 0.5 × TBE buffer, 100 V, 45 minutes), and then stained with 5 μg / mL ethidium bromide aqueous solution for 50 minutes, and confirmed by an analyzer (BIO-RAD Molecular Imager FX PRO).
dATPアナログA2はいずれのポリメラーゼにも良い基質として認識され、対応する生成物を与えた。また、修飾基質A3はDNAポリメラーゼにKOD Dashを用いた場合、副生成物が見られた(図1 レーン20)。一方、A1はKOD Dashを除くいずれのDNAポリメラーゼの基質にならなかったが、KOD Dashには認識され、対応するPCR産物が生成した。
PCRにおいて最も基質特性が優れていたA2を用いて二重修飾DNAおよび三重修飾DNAのPCRによる調製を行ったところ、全ての組み合わせにおいて、多重修飾DNAが生成した(図2)。
dATP analog A2 was recognized as a good substrate for both polymerases and gave the corresponding product. In addition, when KOD Dash was used as the DNA polymerase, a modified product A3 was seen as a by-product (FIG. 1, lane 20). On the other hand, A1 was not a substrate for any DNA polymerase except KOD Dash, but was recognized by KOD Dash and a corresponding PCR product was produced.
When double-modified DNA and triple-modified DNA were prepared by PCR using A2, which had the best substrate characteristics in PCR, multiple modified DNA was generated in all combinations (FIG. 2).
<3>修飾7-デアザアデノシン三リン酸の合成〜その2
7-Deaza-7-(methoxycarbonylethyl) -2'-deoxyadenosine 24の合成
収量 146 mg(0.435 mmol) 収率 55 %
1H NMR (300 MHz, CD3OD)
δ8.04 (1H, s, H-2), 7.13 (1H, s, H-8), 6.47 (1H, t, H-1'),
4.52 (1H, m, H-3'), 4.00 (1H, m, H-4'), 3.75 (2H, m, H-5'),
3.68 (3H, s, -OMe), 3.08 (2H, t, -CH2-), 2.68 (2H, t, -CH2-),
2.63 (1H, m, H-2'), 2.27 (1H, m, H-2')
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:337.2, Calc.:337.14 [(M+H)+]
Found:359.0, Calc.:559.14 [(M+Na)+]
<3> Synthesis of Modified 7-Deazaadenosine Triphosphate-
Synthesis of 7-Deaza-7- (methoxycarbonylethyl) -2'-deoxyadenosine 24
Yield 146 mg (0.435 mmol) Yield 55%
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ8.04 (1H, s, H-2), 7.13 (1H, s, H-8), 6.47 (1H, t, H-1 '),
4.52 (1H, m, H-3 '), 4.00 (1H, m, H-4'), 3.75 (2H, m, H-5 '),
3.68 (3H, s, -OMe), 3.08 (2H, t, -CH 2- ), 2.68 (2H, t, -CH 2- ),
2.63 (1H, m, H-2 '), 2.27 (1H, m, H-2')
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 337.2, Calc .: 337.14 [(M + H) + ]
Found: 359.0, Calc .: 559.14 [(M + Na) + ]
7-Deaza-7-(methoxycarbonylethyl) -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 25の合成
収量 203 mg(0.432 mmol) 収率 91 % (12からの収率)
目的物25はNMRとESI-MSで同定した。
1H NMR (300 MHz, CD3OD)
δ8.09 (1H, s, H-2), 7.26 (1H, s, H-8), 6.53 (1H, t, H-1'),
4.50 (1H, m, H-3'), 3.99 (1H, m, H-4'), 3.72 (2H, m, H-5'),
3.31-3.06 (4H, m, -CH 2 NH-), 3.08 (2H, t, -CH2-), 2.54 (1H, m, H-2'),
2.53 (2H, t, -CH2-), 2.29 (1H, m, H-2'), 1.61-1.23(8H, m, -CH 2 CH 2 CH2NH-)
ESI-MS(ポジティブ・モード) m/z [帰属]
Found:517.2, Calc.:516.23 [(M+H)+]
Found:539.2, Calc.:539.23 [(M+Na)+]
Synthesis of 7-Deaza-7- (methoxycarbonylethyl) -2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 25
Yield 203 mg (0.432 mmol) Yield 91% (Yield from 12 )
The target product 25 was identified by NMR and ESI-MS.
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD)
δ8.09 (1H, s, H-2), 7.26 (1H, s, H-8), 6.53 (1H, t, H-1 '),
4.50 (1H, m, H-3 '), 3.99 (1H, m, H-4'), 3.72 (2H, m, H-5 '),
3.31-3.06 (4H, m, -C H 2 NH-), 3.08 (2H, t, -CH 2- ), 2.54 (1H, m, H-2 '),
2.53 (2H, t, -CH 2- ), 2.29 (1H, m, H-2 '), 1.61-1.23 (8H, m, -C H 2 C H 2 CH 2 NH-)
ESI-MS (positive mode) m / z [Attribution]
Found: 517.2, Calc .: 516.23 [(M + H) + ]
Found: 539.2, Calc .: 539.23 [(M + Na) + ]
7-Deaza-7-[N-(6-trifluoroacetyamidohexyl)-carbonylethyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 26の合成
収量 89.9 OD260 nm(5.88×10-6mol) 収率 3 %
ESI-MS(ネガティブ・モード) m/z [帰属]
Found:755.2, Calc.:755.13 [(M-H)-]
<HPLC条件>
カラム TSK-GEL(ODS-80Ts,φ20×250mm)
溶媒 A : 50mM TEAA 流速 8ml/min
B: MeCN
Synthesis of 7-Deaza-7- [N- (6-trifluoroacetyamidohexyl) -carbonylethyl] -2'-deoxyadenosine-5'-
Yield 89.9 OD 260 nm (5.88 × 10 -6 mol)
ESI-MS (negative mode) m / z [Attribution]
Found: 755.2, Calc .: 755.13 [(MH) - ]
<HPLC conditions>
Column TSK-GEL (ODS-80Ts, φ20 × 250mm)
Solvent A: 50mM TEAA Flow rate 8ml / min
B: MeCN
7-Deaza-7-[N-(6-amidohexyl)-carbonylethyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 27の合成
収量 72.0 OD260 nm(4.71×10-6 mol) 収率 97%
ESI-MS(ネガティブ・モード) m/z [帰属]
Found:658.9, Calc.:659.15 [(M-H)-]
<HPLC条件>
カラム TSK-GEL(ODS-80Ts,φ20×250mm)
溶媒 A : 50mM TEAA 流速 8ml/min
B: MeCN
Synthesis of 7-Deaza-7- [N- (6-amidohexyl) -carbonylethyl] -2'-deoxyadenosine-5'-
Yield 72.0 OD 260 nm (4.71 × 10 -6 mol) Yield 97%
ESI-MS (negative mode) m / z [Attribution]
Found: 658.9, Calc .: 659.15 [(MH) - ]
<HPLC conditions>
Column TSK-GEL (ODS-80Ts, φ20 × 250mm)
Solvent A: 50mM TEAA Flow rate 8ml / min
B: MeCN
7-Deaza-7-[N-(6-guanidinumhexyl)-carbonylethyl]-2'-deoxyadenosine-5'-triphosphate 28の合成
オウレアのDMF溶液(513μL, 5.13×10-6 mol, 220当量)およびトリエチルアミン(143μL, 440当量)を加え、室温で3時間撹拌した。反応液を減圧留去し、残渣を高速液体クロマトグラフィーで精製し、目的物28を収率51%で得た。なお、収率は2'-デオキシアデノシン三リン酸のモル吸光係数(ε260 nm= 15300 mol-1L cm-1)を用いて計算した。
収量 17.9 OD260 nm(1.17×10-6mol) 収率 51 %
ESI-MS(ネガティブ・モード) m/z [帰属]
Found:701.3, Calc.:701.17 [(M-H)-]
<HPLC条件>
カラム TSK-GEL(ODS-80Ts,φ20×250mm)
溶媒 A : 50mM TEAA 流速 8ml/min
B: MeCN
Synthesis of 7-Deaza-7- [N- (6-guanidinumhexyl) -carbonylethyl] -2'-deoxyadenosine-5'-
Yield 17.9 OD 260 nm (1.17 × 10 -6 mol) Yield 51%
ESI-MS (negative mode) m / z [Attribution]
Found: 701.3, Calc .: 701.17 [(MH) - ]
<HPLC conditions>
Column TSK-GEL (ODS-80Ts, φ20 × 250mm)
Solvent A: 50mM TEAA Flow rate 8ml / min
B: MeCN
<4>PCRにおける基質特性
<4-1>使用機器および試剤
PCR 増幅装置 TECHNE Progege
TECHNE Techgene
電気泳動装置 コスモバイオ Mupid-2
コスモバイオ Mupid-21
解析装置 BIO-RAD Molecular Imager FX PRO
PCRに使用した酵素等は以下のものを使用した。
pUC18 DNA(鋳型) 宝酒造
Primer 1,2(配列番号1,2) 北海道システム・サイエンス
100 bp DNA Ladder Bio Labs
KOD Dash DNA polymerase 東洋紡
<4> Substrate characteristics in PCR <4-1> Equipment and reagents used
PCR amplifier TECHNE Progege
TECHNE Techgene
Electrophoresis device Cosmo Bio Mupid-2
Cosmo Bio Mupid-21
Analyzer BIO-RAD Molecular Imager FX PRO
The following enzymes were used for PCR.
pUC18 DNA (template) Takara Shuzo
100 bp DNA Ladder Bio Labs
KOD Dash DNA polymerase Toyobo
<4-2>PCR条件
修飾基質26,27,28を用いたPCRの反応溶液は、表12、表13に従ってそれぞれ調製し、表14の温度条件でPCRを行った。
<4-2> PCR conditions PCR reaction solutions using the modified
<4-3>ゲル電気泳動によるPCR生成物の確認
PCR終了後、反応液(20μL)に色素液(1mM EDTA , 0.25%キシレンシアノール, 30%グリセロール)2μLを加え、遠心とボルテックスで均一な溶液にし、その内10μLを2%アガロースゲル電気泳動(0.5×TBE buffer, 100V, 45 分間)させた後、5μg/mL臭化エチジウム水溶液で50分間染色し、解析装置(BIO-RAD Molecular Imager FX PRO)によって確認した。
結果を図3に示した。dATPアナログ26,27,28はKOD Dash DNAポリメラーゼにも良い基質として認識され、対応する生成物を与えた。
<4-3> Confirmation of PCR products by gel electrophoresis
After completion of PCR, add 2 μL of dye solution (1 mM EDTA, 0.25% xylene cyanol, 30% glycerol) to the reaction solution (20 μL), and centrifuge and vortex to make a homogeneous solution, 10 μL of which is 2% agarose gel electrophoresis ( 0.5 × TBE buffer, 100 V, 45 minutes), and then stained with 5 μg / mL ethidium bromide aqueous solution for 50 minutes, and confirmed by an analyzer (BIO-RAD Molecular Imager FX PRO).
The results are shown in FIG.
Claims (8)
R2、R3はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、−COCF3基、−COCH3基、カルボニルメチルイミダゾール基、−C(=NH)NH2、ビオチニル基、又は−(CH2)2N[(CH2)2NH2]2基から選ばれる置換基である。 A 7-substituted deazadeoxyguanosine derivative represented by the following general formula (II-1) or (II-2).
R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a —COCF 3 group, a —COCH 3 group, a carbonylmethylimidazole group, —C (═NH) NH 2 , biotinyl groups, or - a (CH 2) 2 N [( CH 2) 2 NH 2] substituents selected from the 2 group.
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