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デアザプリンヌクレオシド誘導体、デアザプリンヌクレオチド誘導体及びポリヌクレオチド誘導体 新技術説明会

国内特許コード P130009166
掲載日 2013年4月19日
出願番号 特願2012-021547
公開番号 特開2013-159574
登録番号 特許第5946170号
出願日 平成24年2月3日(2012.2.3)
公開日 平成25年8月19日(2013.8.19)
登録日 平成28年6月10日(2016.6.10)
発明者
  • 齋藤 義雄
  • 齋藤 烈
  • 鈴木 梓
  • 石下 真也
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 デアザプリンヌクレオシド誘導体、デアザプリンヌクレオチド誘導体及びポリヌクレオチド誘導体 新技術説明会
発明の概要 【課題】周囲の極性環境の違いにより蛍光発光波長が変化し、DNAに導入した場合にもDNAの二重らせん構造を不安定化しない新規な蛍光核酸及びそれを利用したプローブの提供。
【解決手段】下記式:



[式中、環A及び環Aは、C~C18芳香環であり、X及びXは、炭素-炭素二重結合(-C=C-)又は炭素-炭素三重結合(-C≡C-)であり、Y及びYは、C~C10アシル基、C~C10アルコキシカルボニル基、シアノ基又はハロゲン原子等であり、m及びnは、0、1又は2であり、R及びRは、水素原子又は水酸基である。]で示されるデアザプリンヌクレオシド誘導体。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


周囲の極性環境の違いによって蛍光発光波長を変化させる化合物については、これまでにも多く報告されている。同様の蛍光ヌクレオシドについても報告例がある。
本願発明者らも、先に、プリン塩基のC8位に二重結合又は三重結合を介して蛍光分子を導入してなる化合物(次式で示される化合物。以下、「C8位置換プリン塩基誘導体」という。)が周囲の極性環境の違いによって蛍光発光波長を大きく変化させることを報告した(例えば、特開2011-37796号公報(特許文献1)、Tetrahedron Letters 51 (2010) 2606-2609(非特許文献1)参照。)
【化1】



[式中、環A及び環Aは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、2価又は3価の芳香環であり、X及びXは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、炭素-炭素二重結合(-C=C-)又は炭素-炭素三重結合(-C≡C-)であり、Y及びYは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボン酸アミド基、シアノ基、チオール基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アミノ基及びC~C20炭化水素基からなる群より選ばれる置換基であり、m及nは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、1又は2であり、R及びRは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、水素原子又は水酸基である。]
周囲の極性環境の違いによって蛍光発光波長を変化させる化合物は、対象物質の極性環境の変化を色の違いによって検出できるため、遺伝子検出用のプローブ、タンパク質又は細胞内の局所的な極性環境の調査用のプローブなどとしての利用が期待される。例えば、DNA中の識別したい塩基の対面に蛍光ヌクレオシドを導入したプローブDNAを作製し、対面塩基とのマッチ-ミスマッチの違いによる周辺極性環境の変化を利用することで、目的とする塩基の種類を色の違いで識別することができるため、このような化合物は遺伝子検出用のプローブとして有用である。
しかし、一般的に、プリン塩基のC8位に置換基を導入すると、置換基とDNAの糖-リン酸バックボーンとが衝突し、その上、ヌクレオシドの糖と塩基とが通常のanti配座からsyn配座へと反転しやすくなってしまうため、C8位に置換基を導入したヌクレオシドを用いた場合にはDNAの二重らせん構造が不安定化することが知られている。DNAの二重らせん構造が不安定化すると、その影響によっても周囲の極性環境が変化してしまうため、蛍光ヌクレオシドと対面塩基とのマッチ-ミスマッチの違いによる周辺極性環境の変化を正確に検出できない場合がある。
先のC8位置換塩基誘導体は、光学特性の面では優れていたが、より精度の高い遺伝子検出用のプローブとして実用化するためには分子の改良が必要とされている。
ところで、Synthesis, June 1996, 726-730(非特許文献2)では、7-デアザアデノシンのC7位に三重結合を介してフェニル基を導入してなる化合物が記載されているが、この論文は7-アルキニル-2’-デオキシツベルシジンの合成方法に関するものであり、化合物の蛍光発光波長の変化や蛍光プローブとしての利用については着目されていない。

産業上の利用分野


本発明は、7-デアザプリンヌクレオシドのC7位に二重結合又は三重結合を介して蛍光分子が導入されてなるデアザプリンヌクレオシド誘導体に関する。また本発明は、該デアザプリンヌクレオシド誘導体を含むデアザプリンヌクレオチド誘導体、さらには少なくとも1つのヌクレオチドが該デアザプリンヌクレオチド誘導体で置換されてなるポリヌクレオチド誘導体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記式(I)又は(II):
【化1】


[式中、環A及び環Aは、ナフチレン基であり、
及びXは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、炭素-炭素二重結合(-C=C-)又は炭素-炭素三重結合(-C≡C-)であり、
及びYは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、C~C10アシル基、C~C10アルコキシカルボニル基、カルボン酸アミド基(-C(=O)-NRで表され、R及びRはそれぞれ互いに独立し、同一又は異なって、水素原子又はC~C10アルキル基である。)、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよいアミノ基(-NRで表され、R及びRはそれぞれ互いに独立し、同一又は異なって、水素原子又はC~C10アルキル基である。)、水酸基、チオール基及びC~C10アルキル基からなる群より選ばれる置換基であり、
m及びnは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、0、1又は2であり、
及びRは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、水素原子又は水酸基であ。]
で示されるデアザプリンヌクレオシド誘導体。

【請求項2】
前記R及びRが、水素原子である、請求項1記載のデアザプリンヌクレオシド誘導体。

【請求項3】
前記置換基Y及びYが、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、C~C10アシル基、C~C10アルコキシカルボニル基、カルボン酸アミド基(-R-C(=O)-NRで表され、R及びRはそれぞれ互いに独立し、同一又は異なって、C~C10アルキル基である。)、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基及びチオール基からなる群より選ばれるものである、請求項1又は2に記載のデアザプリンヌクレオシド誘導体。

【請求項4】
前記置換基Y及びYが、シアノ基である、請求項1~のいずれか1項に記載のデアザプリンヌクレオシド誘導体。

【請求項5】
下記式I(a)又はII(a)のいずれかで示される、請求項1~4のいずれか1項に記載のデアザプリンヌクレオシド誘導体。
【化2】


[式中、Y及びYの定義は、前記と同様である。]

【請求項6】
極性環境の変化に応答して蛍光発光波長が変化するものである、請求項1~のいずれか1項に記載のデアザプリンヌクレオシド誘導体。

【請求項7】
下記式(III)又は(IV):
【化3】


[式中、環A及び環Aは、ナフチレン基であり、
及びXは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、炭素-炭素二重結合(-C=C-)又は炭素-炭素三重結合(-C≡C-)であり、
及びYは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、C~C10アシル基、C~C10アルコキシカルボニル基、カルボン酸アミド基(-C(=O)-NRで表され、R及びRはそれぞれ互いに独立し、同一又は異なって、水素原子又はC~C10アルキル基である。)、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよいアミノ基(-NRで表され、R及びRはそれぞれ互いに独立し、同一又は異なって、水素原子又はC~C10アルキル基である。)、水酸基、チオール基及びC~C10アルキル基からなる群より選ばれる置換基であり、
m及びnは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、0、1又は2であり、
及びRは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、水素原子又は水酸基であり、
s及びtは、それぞれ互いに独立し、同一又は異なって、1、2又は3であ。]
で示されるデアザプリンヌクレオチド誘導体。

【請求項8】
前記R及びRが、水素原子である、請求項記載のデアザプリンヌクレオチド誘導体。

【請求項9】
ポリヌクレオチドにおいて少なくとも1つのヌクレオチドが請求項又は記載のデアザプリンヌクレオチド誘導体で置換されてなるポリヌクレオチド誘導体。

【請求項10】
請求項記載のポリヌクレオチド誘導体を含むプローブ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012021547thum.jpg
出願権利状態 登録
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