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JPH0374239B2 - - Google Patents
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JPH0374239B2 - - Google Patents

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JPH0374239B2
JPH0374239B2 JP58204306A JP20430683A JPH0374239B2 JP H0374239 B2 JPH0374239 B2 JP H0374239B2 JP 58204306 A JP58204306 A JP 58204306A JP 20430683 A JP20430683 A JP 20430683A JP H0374239 B2 JPH0374239 B2 JP H0374239B2
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group
compound
oligonucleotide
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

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  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は、一般に、新規オリゴヌクレオチド誘
導体に関する。さらに具体的には、本発明は、ヌ
クレオチドの5′−末端リン酸基延長上に適度な長
さのスペーサーを介して一級アミノ基を導入して
なるオリゴヌクレオチド誘導体に関する。 先行技術 近年、核酸の科学合成は新しい保護基の導入あ
るいはトリエステル法、ホスフアイト法等の新し
い縮合法の開発により飛躍的に進歩している。ま
た、遺伝子工学の急速な進歩とあいまつて、核酸
の科学合成がこの分野でも重要な意義をもつよう
になつてきた。例えば人工遺伝子を合成し、遺伝
子組換え操作を利用して有用物質の産生が行なわ
れている(インターフエロン:Nature、.281
544(1979)、白血球由来インターフエロン:
Nature、287、411(1980))。また、ハイブリツド
法のためのプローブ(Nucl、Acids Res.、897
(1981))としてやmRNAあるいは一本鎖DNAか
ら逆転写酵素あるいはDNAポリメラーゼによつ
て、二本鎖DNAを合成する際に必要な鋳型DNA
に相捕的なDNA断片(プライマー)として利用
(Nucl.Acids Res.、4057(1980))等の応用例
もある。 このように、核酸の有機化学的合成手段は、生
体から単離できない特殊の配列をもつオリゴヌク
レオチドの合成を可能にし、分子生物学、遺伝子
工学等の研究に多大な寄与をするものである。 本発明者らは現在まで、オリゴヌクレオチドの
有機化学的合成分野で固相法を有力な合成手段と
して、種々のオリゴヌクレオチドの合成を行なつ
てその応用を検討してきたが、特にアフイニテイ
クロマトグラフイー用樹脂あるいは非放射性アフ
イニテイプローブ等を開発すべく鋭意努力を重ね
た結果、これらの構造の際に有用な中間体である
オリゴヌクレオチド誘導体を見出した。 現在まで開発あるいは市販されているアフイニ
イテイクロマトグラフイー用樹脂(Arch.
Biochem.Biophys.、168、561(1974)、J.
Biochem.、83、783(1978)、特開昭52−25795号、
同53−101396号、同53−133283号および同55−
36277号各公報)は、一般に特異性、再現性が悪
く、合成がめんどうであるという共通の難点をか
かえている。 非放射性アフイニテイプローブ(Proc.Natl.
Sci.USA.78、6633−6637(1981))においては、
シトシン誘導体の合成が困難であり、任意でかつ
定められた塩基配列をもつDNAの合成が困難で
ある等の問題点がある。また、アフイニテイ樹脂
合成に際して下記に示す文献のものは、リガンド
の合成に手間がかかる等の難点がある。 J.Chromatog.、97、33(1974Biochem.
Biophys.Acta、304、231(1973)Anal.
Biochem.、71、471(1976) 発明の概要 要 旨 本発明は上記の点に解決を与えることを目的と
し、目的物にのみ他の担体を結合できる官能基
(一級アミノ基)を、ヌクレオチドの5′−末端延
長上に適度の長さのスペーサーを介して導入して
なるオリゴヌクレオチド誘導体によつてこの目的
を達成しようというものである。 従つて、本発明によるオリゴヌクレオチド誘導
体は、下式〔〕で示されるものであること、を
特徴とするものである。 また、本発明による下式〔〕で示されるオリ
ゴヌクレオチド誘導体の製造法は、下式〔〕で
示される化合物の5′−末端延長上のアミノ基の保
護基R2、3′−末端のCOR4基、塩基部分およびリ
ン酸部分の保護基をすべて除去すること、を特徴
とするものである。 〔ただし、mおよびnはそれぞれ0または任意の
自然数であり、R1は二価の直鎖または分岐鎖の
炭化水素残基であり、Bはヌクレオチドを構成す
る塩基である(BおよびR0が複数個存在すると
きは、それらは同一でも異なつてもよい)。〕 効 果 本発明者らの合成したオリゴデオキシリボヌク
レオチドは、前記アフイニテイクロマトグラフイ
ー用樹脂あるいは核酸用非放射性アフイニテイプ
ローブの短所を回避できるものであり、下記のよ
うな長所を有するものである。 (イ) いかなる塩基配列をも有するアフイニテイ樹
脂やプローブを製造することができる。 (ロ) 合成が非常に簡単であつて、大量合成が可能
である。 (ハ) オリゴヌクレオチド中に存在する他の官能基
(水酸基、リン酸基および塩基部分のアミノ基
など)よりも反応性が高い一般アミノ基を有す
るので、脱保護したオリゴヌクレオチドを精製
せずに担体との縮合に用いることができる。す
なわち、反応条件等の設定により選択的にアミ
ノ基部分と結合可能である。 (ニ) 一級アミノ基を介して選択的に、担体、ビオ
チン、ハプテン、酵素、蛍光物質、化学発光物
質などの標識物質を結合でき、非放射性アフイ
ニテイプローブ、プライマーへの応用が可能で
ある。 発明の具体的説明 オリゴヌクレオチド誘導体〔〕 本発明によるオリゴヌクレオチド誘導体は、前
記の式〔〕で示されるものである。 式中、記号【式】は、2′−デオキシリボヌク レオシドの3′−および5′−水素基を除いたデオキ
シリボヌクレオシド残基を示すのに慣用されてい
るものであつて、具体的には下記の構造のもので
ある。 【式】 従つて、本発明によるオリゴヌクレオチド誘導
体は、具体的には、下式で示される。 置換基Bはヌクレオチドを構成する塩基を示
し、通常はアデニン、チミン、シトシンまたはグ
アニンである。化合物〔〕中にBが複数個存在
するときは、それらは同一でも異なつてもよい。 mおよびnは、それぞれ0または自然数を示
す。本発明オリゴヌクレオチド誘導体の重合度が
m+nで表示されているのは、本発明の好ましい
製造法で重合度がそれぞれmおよびnのフラクシ
ヨンを縮合させていることによるものである(詳
細後記)。その場合のmは実用的には0〜6、特
に1〜4、nは実用的には0〜40、特に0〜20、
である。 基R1は化合物〔〕のヌクレオチド部分の5′−
末端リン酸基とアミノ基部分とを連結する二価の
直鎖または分岐鎖の炭化水素残基である。これ
は、特に炭素数2〜20程度の直鎖または分岐鎖の
アルキレン基が適当である。好ましいR1は、炭
素数2〜6のアルキレン基である。 化合物〔〕の合成 一般的説明 化合物〔〕、すなわち本発明によるオリゴヌ
クレオチド誘導体、は合目的的な任意の方法によ
つて合成することができる。 一つの好ましい方法は、下式〔〕で示される
化合物の5′−末端延長上のアミノ基の保護基R2
3′−末端のCOR4基、塩基部分およびリン酸部分
の保護基をすべて除去すること、を特徴とするも
のである。 〔ただし、mおよびnはそれぞれ0または任意の
自然数であつてm+n≧1であり、R0はリン酸
基を保護する置換基で通常置換されたフエニル基
であり、R1は二価の直鎖または分岐鎖の炭化水
素残基であり、R2はアミノ基の保護基であり、
COR4基はヌクレオチドの3′−末端水酸基の保護
基であり、B′はヌクレオチドを構成する保護さ
れた塩基であつて必要に応じて保護されたもので
あり、Bはヌクレオチドを構成する塩基である
(B′またはBおよびR0が複数個存在するときは、
それらは同一でも異なつてもよい)。〕 すなわち、この方法は前記の式〔〕のオリゴ
ヌクレオチド誘導体、すなわちオリゴデオキシヌ
クレオチドの5′−末端リン酸基に基R1を介して保
護された一級アミノ基を導入し、ヌクレオチドの
塩基部分およびリン酸基部分が保護され、3′−末
端に結合した水酸基の水素原子がCOR4基で置換
されたもの、のすべての保護基を除去することか
らなるものである。 一方、式〔〕の化合物は、他の官能基部分が
保護されたオリゴヌクレオチドの5′−水酸基延長
上での保護された一級アミノ基の導入からなる方
法で合成することができる。 第1図は、この好ましい合成法の一例を示すフ
ローチヤートである。フローチヤート中の記号
は、下記の意味を持つ(その意義ないし詳細は、
後記した通りである)。 R0リン酸基を保護する置換基であつて、通常
オルトクロロフエニル基が用いられる。 R1二価の直鎖または分岐鎖の炭化水素残基で
ある。 R2アミノ基の保護基であつて、通常トリフル
オロアセチル基が用いられる。 R3他のすべての保護基が安定な条件で容易に
脱離されて、リン酸ジエステルを与えることがで
きる置換基であつて、通常シアノエチル基が用い
られる。 COR4通常のオリゴヌクレオチド合成法に用い
られる3′−水酸基の保護基である。具体的には、
R4が低級アルキル基、アリール基(特に、フエ
ニル基、またはメチル置換フエニル)、あるいは
固相合成法の際に用いられる適当なスペーサーを
持つ担体(ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂)
であるもの、がある。 R55′−末端水酸基の保護基であつて、通常ジメ
トキシトリチル基が用いられる。 m 0または任意の自然数。 n 0または任意の自然数。 B 塩基を示す。 B′ 保護された塩基を示すが、通常はN6−ベン
ゾイルアデニン、N−イソブチリルグアニン、
N6−ベンゾイルシトシンおよびチミン(すな
わち保護不要)より選択される。 化合物〔〕の合成 式〔〕で示される化合物は、他の官能基部分
が保護されたオリゴヌクレオチドの5′−水酸基延
長上での保護された一級アミノ基の導入からなる
合目的的な任意の方法によつて合成することがで
きる。 化合物〔〕の合成法をその一実施態様(第1
図)について示せば、下記の通りである。第1図
において、5′−水酸基化合物〔0〕にリン酸化剤
(たとえば、ホスホジトリアゾリド、ホスホジク
ロリドまたはホスホベンゾトリアゾリド等)を作
用させてリン酸化し、ついでアミノ基が保護され
ているアミノアルコール化合物〔〕(この化合
物はアミノアルキレンアルコール(NH2−R1
OH)のアミノ基をR2で保護することにより得る
ことができる)を縮合させることにより化合物
〔〕を得る。 なお、化合物〔0〕はオリゴヌクレオチドであ
つて、通常のオリゴヌクレオチド合成法で製造可
能である。 一方、通常のオリゴヌクレオチド合成法、好ま
しくは本発明者らの固相合成法(Tetrahedron
Letters1979、3635(1979)、Nucleic Acids
Research、5473(1980)、Nucleic Acids Rese
−arch、5491(1980)、Nucleic Acids
Research、5507(1980)、Nucleic Acids
Research Symposium Series、281(1980)に
従つて化合物〔〕を合成する。この5′末端の保
護基を除去した化合物〔′〕と先に合成した化
合物〔〕とを縮合剤を用いて縮合させることに
より化合物〔〕を得ることができる。縮合剤と
してはトシルクロリド、メシチレンスルホニルク
ロリド、メシチレンスルホニルテトラゾリドおよ
びメシチレンスルホニルニトロトリアゾリド等が
あるが、メシチレンスルホニルニトロトリアゾリ
ドが好ましい。なお、反応条件等の詳細は後記実
験例を参照されたい。 化合物〔〕の合成 化合物〔〕は、上記化合物〔〕の保護基を
すべて除去することによつて得ることができる。 保護基COR4基、リン酸トリエステル中のオル
トクロロフエニル基および塩基部分のアシル基
は、0.5Mのテトラメチルグアニジン−ピリジン
−2−カルボアルドキシムのジオキサン−水
(9:1(V/V))溶液で処理後、アルカリ処理
(濃アンモニア水)を行なうことにより除去され
る。R2がトリフルオロアセチル基の場合は、ア
ンモニア処理により充分脱離されるが、オルトニ
トロフエニルスルフエニル基である場合はメルカ
プトエタノール処理が必要である。R2として他
の保護基を用いた場合は、オリゴヌクレオチド部
分が安定な条件で、さらに別の処理を加えること
も可能である。なお、オリゴデオキシリボヌクレ
オドの合成法は既に各種のものが公知であつて、
保護基の種類およびその導入ないし除去ならびに
縮合その他について上記以外の詳細は核酸の化学
合成に関する成書や総説たとえば「ヌクレオシ
ド・ヌクレオチドの合成」(丸善1977年)、「核酸
有機化学」(化学同人1979年)、「核酸」(朝倉書店
1979年)、Tetrahedron、34、31(1978)、有合化、
34、723(1978)および化学の領域、33、566
(1979)等を参照することができる。 実施例 フローチヤート 第2図のフローチヤートに従つて、本発明の化
合物(同図の化合物を製造した。 第2図で、記号は次の意味を持つ。 B′ ベンゾイル化アデニン B アデニン DMTr ジメトキシトリチル pはポリスチレンの重合度を示す。 R0 オルトクロロフエニル Et エチル CE −シアノエチル m 2 n 12 化合物〔〕(第2図の)の合成 実験1−1 ジメトキシトリチルアデノシン/樹脂〔〕
(樹脂は担体に過ぎないが、樹脂に担持された目
的化合物は外観的には樹脂そのものと変らないの
で、樹脂に担持された当該化合物を以下において
単に樹脂と呼ぶことにする)300mg(0.033m
mol)をイソプロパノール−塩化メチレン(15:
85、V/V)溶液10mlで3回洗浄後、臭化亜鉛の
1.0Mのイソプロパノール−塩化メチレン溶液8
mlで5分間ずつ4回反応(脱トリチル化)させて
樹脂〔〕を得る。樹脂〔〕をイソプロパノー
ル−塩化メチレン溶液10mlで3回洗浄し、これに
ジヌクレオチド〔〕150mg(0.1mmol)のピリ
ジン溶液を添加後、共沸させて系を無水とし、メ
シチレンスルホニルニトリロトリアゾリド(以下
MSNTと記す)150mg(0.5mmol)と無水ピリジ
ン2mlとを添加して90分間反応(縮合)させる。
反応後、ピリジン10mlで3回洗浄し、触媒量(約
10mg)のジメチルアミノピリジン(以下DMAP)
を含む無水酢酸−ピリジン(1:9、(V/V))
溶液10mlを添加し10分間反応させて未反応5′−水
酸基をアセチル化して保護し、これをピリジンで
洗浄して、化合物〔′〕(n=2)を得る。以上
のような操作を6回くり返して、化合物〔〕
(n=12)を得る。 一方、5′−ヒドロキシ−ジヌクレオチド〔〕
800mg(0.71mmol)とオルトクロロフエニルホ
スホジトリアゾリドとを後者のジオキサン溶液
(1.0mmol、6ml)中で2時間反応させ、続いて
トリフルオロアセチル−6−アミノヘキサノール
300mg(1.4mmol)および1−メチル−イミダゾ
ール115mg(1.4mmol)を加えてさらに2時間反
応させる。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をク
ロロホルムに溶解した後、水、0.5Mリン酸二水
素ナトリウム水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液および5%の塩化ナトリウム水溶液でそれぞ
れ洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。クロ
ロホルム層を濃縮後、シリカゲルカラムで精製
(溶出液として0〜4%のメタノール含有クロロ
ホルムを使用)し、溶出液を濃縮後ペンタン中に
滴下し粉末状の化合物〔〕を得る。 上記で合成した化合物〔〕(n=12)115mg、
(3.45μmol)を前述と同様の方法で脱トリチル化
したもの〔〕に、化合物〔〕60mg(0.04m
mol)をトリエチルアミン−ピリジン−水(1:
3:1、V/V)溶液3mlで処理(脱シアノエチ
ル化)した化合物〔〕を加え、無水にしたの
ち、MSNT50mg(0.2mmol)およびピリジン1
mlを加え90分間反応(縮合)させ、反応終了後ピ
リジンおよびメタノールで洗浄し、乾燥して、完
全に保護されたオリゴヌクレオチド誘導体〔〕
を得る。 オリゴヌクレオチド誘導体〔〕15mgを0.5M
テトラメチルグアニジン−ピリジン−2−カルボ
アルドジキシムのジオキサン−水(9:1、
(V/V)溶液200μlを加え、遠沈管中、室温で24
時間反応させる。反応後、濃アンモニア水(2.5
ml)を加えて密閉し、50℃で一夜反応させる。反
応終了後、過し、液を濃縮後、水に溶解させ
てからエーテルで抽出を行なう。水層を濃縮後、
セフアデツクスG−50(φ1.5×120cm、溶出液は
0.05Mの重炭酸トリエチルアンモニウム緩衝液PH
7.5)で脱塩精製しペンタデカアデニル酸誘導体
〔〕を得た。 また、同様の方法で実験1−2、1−3、1−
4、1−5および1−6のオリゴヌクレオチド誘
導体を得た。実験例1−1〜1−6の化合物の塩
基配列その他を第1表に示す。 【表】 【表】 ただし、この表でAはアデニン、Tはチミン、
Gはグアニン、Cはシトシンを示す。 実験例1−1、1−2および1−4についての
セフアデツクスおよび高速液体クロマトグラフイ
ーの結果を第3〜4、5〜6および7〜8図に示
す。これらの結果より、化合物〔〕が生成して
いることがわかる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Technical Field The present invention generally relates to novel oligonucleotide derivatives. More specifically, the present invention relates to oligonucleotide derivatives in which a primary amino group is introduced onto the 5'-terminal phosphate group of a nucleotide via a spacer of appropriate length. PRIOR ART In recent years, the scientific synthesis of nucleic acids has progressed dramatically through the introduction of new protecting groups and the development of new condensation methods such as the triester method and the phosphite method. In addition, with the rapid progress of genetic engineering, the scientific synthesis of nucleic acids has become important in this field. For example, useful substances are produced by synthesizing artificial genes and using genetic recombination (interferon: Nature, 281 ,
544 (1979), leukocyte-derived interferon:
Nature, 287 , 411 (1980)). In addition, probes for hybrid methods (Nucl, Acids Res. 9 , 897
(1981)), template DNA necessary for synthesizing double-stranded DNA from mRNA or single-stranded DNA using reverse transcriptase or DNA polymerase.
There are also examples of its application, such as its use as a complementary DNA fragment (primer) (Nucl. Acids Res. 8 , 4057 (1980)). In this way, organic chemical synthesis means for nucleic acids enable the synthesis of oligonucleotides with special sequences that cannot be isolated from living organisms, making a significant contribution to research in molecular biology, genetic engineering, and the like. The present inventors have so far synthesized various oligonucleotides using the solid phase method as a powerful synthesis method in the field of organic chemical synthesis of oligonucleotides, and have investigated its application. As a result of intensive efforts to develop resins for E and non-radioactive affinity probes, we discovered oligonucleotide derivatives that are useful intermediates for these structures. Affinity chromatography resins that have been developed or commercially available to date (Arch.
Biochem.Biophys., 168 , 561 (1974), J.
Biochem., 83 , 783 (1978), JP-A-52-25795,
No. 53-101396, No. 53-133283 and No. 55-
No. 36277) generally have poor specificity and reproducibility, and the synthesis is troublesome. Non-radioactive affinity probe (Proc. Natl.
Sci. USA. 78 , 6633-6637 (1981)),
There are problems such as difficulty in synthesizing cytosine derivatives and difficulty in synthesizing DNA with arbitrary and defined base sequences. In addition, the documents listed below in the synthesis of affinity resins have drawbacks such as the time-consuming process of synthesizing the ligand. J. Chromatog., 97 , 33 (1974Biochem.
Biophys. Acta, 304 , 231 (1973) Anal.
Biochem., 71 , 471 (1976) Summary of the Invention The present invention aims to solve the above-mentioned problems by adding a functional group (primary amino group) to a nucleotide that can bind other carriers only to the target product. The aim is to achieve this objective by means of an oligonucleotide derivative which is introduced via a spacer of appropriate length onto the 5'-terminal extension. Therefore, the oligonucleotide derivative according to the present invention is characterized by being represented by the following formula []. In addition, the method for producing the oligonucleotide derivative represented by the following formula [] according to the present invention includes protecting group R 2 of the amino group on the 5'-end extension of the compound represented by the following formula [], COR of the 3'-end It is characterized by removing all of the protecting groups for the 4 groups, the base moiety, and the phosphoric acid moiety. [However, m and n are each 0 or any natural number, R 1 is a divalent straight-chain or branched hydrocarbon residue, and B is a base constituting the nucleotide (B and R 0 are (If there are more than one, they may be the same or different). [Effects] The oligodeoxyribonucleotides synthesized by the present inventors can avoid the disadvantages of the aforementioned affinity chromatography resins or non-radioactive affinity probes for nucleic acids, and have the following advantages. be. (b) Affinity resins and probes with any base sequence can be produced. (b) It is very easy to synthesize and can be synthesized in large quantities. (c) Since the oligonucleotide has a general amino group that is more reactive than other functional groups (hydroxyl group, phosphate group, amino group in the base moiety, etc.), the deprotected oligonucleotide can be used without purification. It can be used for condensation with a carrier. That is, it is possible to selectively bond to the amino group moiety by setting reaction conditions and the like. (d) Labeling substances such as carriers, biotin, haptens, enzymes, fluorescent substances, chemiluminescent substances, etc. can be selectively bound via the primary amino group, and it can be applied to non-radioactive affinity probes and primers. . DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Oligonucleotide derivative [] The oligonucleotide derivative according to the present invention is represented by the above formula []. In the formula, the symbol [Formula] is commonly used to indicate a deoxyribonucleoside residue excluding the 3'- and 5'-hydrogen groups of 2'-deoxyribonucleoside, and specifically, the following It is of structure. [Formula] Therefore, the oligonucleotide derivative according to the present invention is specifically represented by the following formula. Substituent B represents a base constituting a nucleotide, and is usually adenine, thymine, cytosine or guanine. When a plurality of Bs exist in the compound [], they may be the same or different. m and n each represent 0 or a natural number. The degree of polymerization of the oligonucleotide derivative of the present invention is expressed as m+n because fractions with a degree of polymerization of m and n are condensed in the preferred production method of the present invention (details will be described later). In that case, m is practically 0 to 6, especially 1 to 4, and n is practically 0 to 40, especially 0 to 20,
It is. The group R 1 is the 5′- of the nucleotide part of the compound []
It is a divalent straight or branched hydrocarbon residue that connects the terminal phosphate group and the amino group. In particular, a linear or branched alkylene group having about 2 to 20 carbon atoms is suitable. Preferred R 1 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. General Synthesis of Compound [] Compound [], the oligonucleotide derivative according to the invention, can be synthesized by any convenient method. One preferred method is to use a protecting group R 2 for the amino group on the 5′-end extension of the compound represented by the following formula [],
It is characterized by removing all of the COR 4 groups at the 3'-terminus, the base moieties, and the protecting groups of the phosphoric acid moieties. [However, m and n are each 0 or any natural number, and m+n≧1, R 0 is a phenyl group usually substituted with a substituent that protects the phosphate group, and R 1 is a divalent direct is a chain or branched hydrocarbon residue, R 2 is a protecting group for the amino group,
The COR 4 group is a protecting group for the 3'-terminal hydroxyl group of the nucleotide, B' is a protected base constituting the nucleotide and is protected as necessary, and B is the base constituting the nucleotide. (If there are multiple B′ or B and R 0 ,
They may be the same or different). ] That is, this method introduces a primary amino group protected via the group R 1 into the 5'-terminal phosphate group of the oligonucleotide derivative of the above formula [], that is, the oligodeoxynucleotide, and the base portion of the nucleotide and The phosphate group is protected and the hydrogen atom of the hydroxyl group bonded to the 3'-terminus is replaced with a COR4 group, and all of the protecting groups are removed. On the other hand, the compound of formula [] can be synthesized by a method consisting of introducing a protected primary amino group onto the 5'-hydroxyl extension of an oligonucleotide in which other functional groups are protected. FIG. 1 is a flowchart showing an example of this preferred synthetic method. The symbols in the flowchart have the following meanings (for details and meanings, please refer to
(As mentioned below). R 0 A substituent that protects the phosphate group, and usually an orthochlorophenyl group is used. R 1 is a divalent straight or branched hydrocarbon residue. R 2 A protecting group for an amino group, and a trifluoroacetyl group is usually used. R 3 is a substituent from which all other protecting groups can be easily removed under stable conditions to give a phosphoric acid diester, and a cyanoethyl group is usually used. COR 4 A 3'-hydroxyl protecting group used in conventional oligonucleotide synthesis methods. in particular,
A carrier in which R 4 is a lower alkyl group, an aryl group (especially a phenyl group or a methyl-substituted phenyl group), or a suitable spacer used in solid phase synthesis (polystyrene resin, polyamide resin)
There is something that is. R 5 A protecting group for the 5′-terminal hydroxyl group, and a dimethoxytrityl group is usually used. m 0 or any natural number. n 0 or any natural number. B indicates a base. B′ indicates a protected base, usually N 6 -benzoyladenine, N-isobutyrylguanine,
selected from N6 -benzoylcytosine and thymine (ie no protection required). Synthesis of compound [] The compound represented by formula [] can be synthesized by any purposeful method consisting of introducing a protected primary amino group onto the 5'-hydroxyl group extension of an oligonucleotide with other functional groups protected. It can be synthesized by a method. The method for synthesizing compound [] is described in one embodiment (first embodiment).
Figure) is shown below. In Figure 1, the 5'-hydroxyl group compound [0] is phosphorylated by the action of a phosphorylating agent (for example, phosphodithriazolide, phosphodichloride, or phosphobenzotriazolide), and then the amino group is protected. This compound is an aminoalkylene alcohol (NH 2 −R 1
The compound [ ] is obtained by condensing the amino group of OH) (which can be obtained by protecting the amino group of OH) with R 2 . Note that compound [0] is an oligonucleotide and can be produced by a normal oligonucleotide synthesis method. On the other hand, a conventional oligonucleotide synthesis method, preferably the solid phase synthesis method of the present inventors (Tetrahedron
Letters 1979 , 3635 (1979), Nucleic Acids
Research 8 , 5473 (1980), Nucleic Acids Rese.
-arch 8 , 5491 (1980), Nucleic Acids
Research 8 , 5507 (1980), Nucleic Acids
Compound [] is synthesized according to Research Symposium Series 7 , 281 (1980). Compound [] can be obtained by condensing the compound ['] from which the protecting group at the 5' end has been removed with the previously synthesized compound [] using a condensing agent. Examples of the condensing agent include tosyl chloride, mesitylene sulfonyl chloride, mesitylene sulfonyl tetrazolide, and mesitylene sulfonyl nitro triazolide, with mesitylene sulfonyl nitro triazolide being preferred. For details of the reaction conditions, etc., please refer to the experimental examples described later. Synthesis of Compound [] Compound [] can be obtained by removing all the protecting groups from the above compound []. The protecting group COR 4 group, the orthochlorophenyl group in the phosphoric triester, and the acyl group in the base part were prepared using dioxane-water (9:1 (V/V) of 0.5M tetramethylguanidine-pyridine-2-carbaladoxime )) After treatment with a solution, it is removed by alkaline treatment (concentrated ammonia water). When R 2 is a trifluoroacetyl group, it is sufficiently eliminated by treatment with ammonia, but when it is an orthonitrophenylsulfenyl group, a mercaptoethanol treatment is required. When another protecting group is used as R 2 , it is also possible to add another treatment under conditions where the oligonucleotide moiety is stable. In addition, various methods for synthesizing oligodeoxyribonucleods are already known.
For details other than those mentioned above regarding the types of protecting groups, their introduction or removal, condensation, etc., please refer to books and reviews on chemical synthesis of nucleic acids, such as "Synthesis of Nucleosides and Nucleotides" (Maruzen 1977), "Nucleic Acid Organic Chemistry" (Kagaku Doujin 1979) ), “Nucleic Acids” (Asakura Shoten)
1979), Tetrahedron, 34 , 31 (1978), conjugation,
34, 723 (1978) and Area of Chemistry, 33 , 566
(1979) etc. Example Flow Chart A compound of the present invention (the compound shown in the figure) was prepared according to the flow chart in Figure 2. In Figure 2, the symbols have the following meanings: B' Benzoylated Adenine B Adenine DMTr Dimethoxytrityl p indicates the degree of polymerization of polystyrene. R 0 Orthochlorophenyl Et Ethyl CE - Cyanoethyl m 2 n 12 Synthesis experiment of compound [] (in Figure 2) 1-1 Dimethoxytrityladenosine/resin []
(Although the resin is only a carrier, the target compound supported on the resin does not differ in appearance from the resin itself, so the compound supported on the resin will be referred to simply as the resin below.) 300 mg (0.033 m
mol) isopropanol-methylene chloride (15:
85, V/V) After washing three times with 10 ml of solution, remove zinc bromide.
1.0M isopropanol-methylene chloride solution 8
ml for 5 minutes each (detritylation) four times to obtain a resin [ ]. The resin [] was washed three times with 10 ml of an isopropanol-methylene chloride solution, and a pyridine solution of 150 mg (0.1 mmol) of the dinucleotide [] was added thereto, and the system was made anhydrous by azeotroping, and mesitylenesulfonyl nitrilotriazolide (hereinafter referred to as
MSNT) 150 mg (0.5 mmol) and 2 ml of anhydrous pyridine were added and reacted (condensed) for 90 minutes.
After the reaction, wash with 10 ml of pyridine three times and remove the catalyst amount (approx.
10mg) dimethylaminopyridine (hereinafter referred to as DMAP)
acetic anhydride-pyridine (1:9, (V/V))
10 ml of the solution is added and reacted for 10 minutes to acetylate and protect the unreacted 5'-hydroxyl group, which is washed with pyridine to obtain compound ['] (n=2). Repeat the above operation 6 times to form a compound []
(n=12) is obtained. On the other hand, 5′-hydroxy-dinucleotide []
800 mg (0.71 mmol) and orthochlorophenylphosphoditriazolide were reacted for 2 hours in a solution of the latter in dioxane (1.0 mmol, 6 ml), followed by trifluoroacetyl-6-aminohexanol.
300 mg (1.4 mmol) and 115 mg (1.4 mmol) of 1-methyl-imidazole are added and the reaction is continued for an additional 2 hours. After the reaction, the solvent was distilled off and the residue was dissolved in chloroform, washed with water, 0.5M aqueous sodium dihydrogen phosphate, saturated aqueous sodium bicarbonate and 5% aqueous sodium chloride, and dissolved with anhydrous sodium sulfate. dry. After concentrating the chloroform layer, it is purified using a silica gel column (using chloroform containing 0 to 4% methanol as an eluent), and the eluate is concentrated and then added dropwise into pentane to obtain a powdery compound []. Compound synthesized above [] (n=12) 115 mg,
(3.45μmol) was detritylated in the same manner as above [], and 60mg (0.04μmol) of the compound []
mol) to triethylamine-pyridine-water (1:
After adding the treated (decyanoethylated) compound [] with 3 ml of 3:1, V/V) solution and making it anhydrous, 50 mg (0.2 mmol) of MSNT and 1 pyridine were added.
ml, reacted (condensed) for 90 minutes, washed with pyridine and methanol after the reaction, dried, and obtained a completely protected oligonucleotide derivative []
get. Oligonucleotide derivative [] 15mg to 0.5M
Tetramethylguanidine-pyridine-2-carbalaldoxime in dioxane-water (9:1,
Add 200 μl of (V/V) solution and place in a centrifuge tube at room temperature for 24 hours.
Allow time to react. After the reaction, add concentrated ammonia water (2.5
ml), seal, and react at 50°C overnight. After the reaction is completed, the solution is filtered, concentrated, dissolved in water, and extracted with ether. After concentrating the aqueous layer,
Sephadex G-50 (φ1.5×120cm, eluent
0.05M triethylammonium bicarbonate buffer PH
7.5) to obtain a pentadecaadenylic acid derivative [ ]. In addition, experiments 1-2, 1-3, 1-
Oligonucleotide derivatives 4, 1-5 and 1-6 were obtained. The base sequences and other details of the compounds of Experimental Examples 1-1 to 1-6 are shown in Table 1. [Table] [Table] However, in this table, A is adenine, T is thymine,
G represents guanine and C represents cytosine. The results of SEPHADEX and high performance liquid chromatography for Experimental Examples 1-1, 1-2 and 1-4 are shown in FIGS. 3-4, 5-6 and 7-8. These results show that the compound [] was produced.

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

第1図は、本発明の化合物を合成する方法の一
例を示すフローチヤートである。第2図は、実験
例で示した本化合物のフローチヤートである。第
3、5および7図は、化合物〔〕(それぞれ実
験例1−1、1−2および1−4)についてのセ
フアデツクスG−50での溶出パターンを示したも
のである。第4,6および8図は、化合物〔〕
(それぞれ実験例1−1、1−2および1−4)
についての高速液体クロマトグラフイーの溶出パ
ターンを示したものである。
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a method for synthesizing the compound of the present invention. FIG. 2 is a flowchart of the present compound shown in experimental examples. Figures 3, 5 and 7 show the elution patterns of Compound [] (Experimental Examples 1-1, 1-2 and 1-4, respectively) on Sephadex G-50. Figures 4, 6 and 8 show the compound []
(Experimental Examples 1-1, 1-2 and 1-4, respectively)
This figure shows the high performance liquid chromatography elution pattern of .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下式〔〕で示されるものであることを特徴
とする、オリゴヌクレオチド誘導体。 〔ただし、mおよびnはそれぞれ0または任意の
自然数であつてm+n≧1であり、R1は二価の
直鎖または分岐鎖の炭化水素残基であり、Bはヌ
クレオチドを構成する塩基である(Bが複数個存
在するときは、それらは同一でも異なつてもよ
い。)〕 2 塩基Bがアデニン、チミン、シトシンおよび
グアニンからなる群より選ばれたものである、特
許請求の範囲第1項記載のオリゴヌクレオチド誘
導体。 3 R1が炭素数2〜20の直鎖または分岐鎖のア
ルキレン基である、特許請求の範囲第1項または
第2項記載のオリゴヌクレオチド誘導体。 4 mが0または6までの自然数、nが0または
40までの自然数である、特許請求の範囲第1〜3
項のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド誘
導体。
[Scope of Claims] 1. An oligonucleotide derivative represented by the following formula []. [However, m and n are each 0 or any natural number, and m+n≧1, R 1 is a divalent straight-chain or branched hydrocarbon residue, and B is a base constituting a nucleotide. (When a plurality of Bs exist, they may be the same or different.) 2. Claim 1, wherein the base B is selected from the group consisting of adenine, thymine, cytosine, and guanine. Oligonucleotide derivatives as described. 3. The oligonucleotide derivative according to claim 1 or 2, wherein R1 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. 4 m is 0 or a natural number up to 6, n is 0 or
Claims 1 to 3 are natural numbers up to 40.
The oligonucleotide derivative according to any one of the above items.
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