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光架橋形成によって19Fケミカルシフトの変化を生じさせる方法 UPDATE

国内特許コード P170014023
整理番号 (S2014-0274-N0)
掲載日 2017年4月10日
出願番号 特願2015-553556
出願日 平成26年12月16日(2014.12.16)
国際出願番号 JP2014083278
国際公開番号 WO2015093485
国際出願日 平成26年12月16日(2014.12.16)
国際公開日 平成27年6月25日(2015.6.25)
優先権データ
  • 特願2013-259334 (2013.12.16) JP
発明者
  • 藤本 健造
  • 中村 重孝
出願人
  • 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
発明の名称 光架橋形成によって19Fケミカルシフトの変化を生じさせる方法 UPDATE
発明の概要 光架橋性のビニル構造を有する光応答性塩基に対して光架橋可能なチミン(T)又はウラシル(U)の塩基の、ピリミジン環の5位を、R基(ただし、R基は、フッ素原子、又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されたC1~C4のフルオロアルキル基である)に置換したフッ素含有修飾ピリミジン塩基を使用することによって、光架橋性のビニル構造を有する光応答性塩基と、光架橋可能なフッ素含有修飾ピリミジン塩基との間に光架橋を形成させて、光架橋形成の前後の比較において核磁気共鳴法によって検出可能な19Fケミカルシフトの変化を生じさせる方法によって、
光応答性塩基によって形成される光架橋を検出するための、生体内での計測に適した、高感度な検出手段を提供する。
従来技術、競合技術の概要


核酸の塩基配列の検出は、生命工学のあらゆる分野で使用される基本的な技術である。核酸の相補性による塩基配列の検出に特に有用であり、生命工学のあらゆる分野で使用可能な基本的な技術に、核酸の架橋技術がある。



核酸の光架橋技術として、本発明者の研究グループによって、光応答性塩基が開発され、特許出願が行われている(特許文献1)。この技術によれば、例えば、相補性による二重鎖の形成とそれに続く光架橋によって、所望の塩基配列の核酸を高感度に検出することができる。この検出には、例えば、蛍光標識、発色酵素標識などの手段が、適宜使用される。しかし、これらの手段は、生体内での計測には、必ずしも適したものではない。



生体内の様々な情報を得る手段の一つとして、NMR、MRIなど、核磁気共鳴法を用いたイメージング技術が挙げられる。核磁気共鳴法のターゲットとなる原子(分子)は主に1Hであり、水が生体内に多く存在し高い強度が得られることに由来する。核磁気共鳴法のターゲットとなるその他の原子としては、19F(フッ素19)が研究されている。フッ素19は天然存在比がほぼ100%であること、生体内にほとんど存在しないことなどが、利点として挙げられる。

産業上の利用分野


本発明は、光架橋性のビニル構造を有する光応答性塩基と、光架橋可能なフッ素含有修飾ピリミジン塩基との間に光架橋を形成させて、光架橋形成の前後の比較において核磁気共鳴法によって検出可能な19Fケミカルシフトの変化を生じさせる方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
光架橋性のビニル構造を有する光応答性塩基に対して光架橋可能なチミン(T)又はウラシル(U)の塩基の、ピリミジン環の5位を、R基
(ただし、R基は、フッ素原子、
1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されたC1~C4のフルオロアルキル基、
又は、
1個以上の水素原子が、フッ素原子、又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されたC1~C4のフルオロアルキル基、で置換された、単環式、二環式又は三環式のフルオロアリール基である)
に置換したフッ素含有修飾ピリミジン塩基を使用することによって、
光架橋性のビニル構造を有する光応答性塩基と、光架橋可能なフッ素含有修飾ピリミジン塩基との間に光架橋を形成させて、光架橋形成の前後の比較において核磁気共鳴法によって検出可能な19Fケミカルシフトの変化を生じさせる方法。

【請求項2】
フッ素含有修飾ピリミジン塩基が、
次の式(I):
【化1】


(ただし、式(I)において、
Rは、フッ素原子、
1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されたC1~C4のフルオロアルキル基、又は、
1個以上の水素原子が、フッ素原子、又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されたC1~C4のフルオロアルキル基、で置換された、単環式、二環式又は三環式のフルオロアリール基であり、
R1は、式(I)でR1に結合しているOと一体となって形成されたリン酸基を表し、
R2は、水酸基を表し、
R3は、水素又は水酸基である)
で表される修飾ピリミジンヌクレオチドの塩基部分であり、
光架橋が、
上記修飾ピリミジンヌクレオチドがリン酸ジエステル結合して導入されてなる被光架橋性核酸中の、上記フッ素含有修飾ピリミジン塩基と、
光架橋性のビニル構造を有する光応答性塩基との間に形成される光架橋である、請求項1に記載の方法。

【請求項3】
光架橋性のビニル構造を有する光応答性塩基が、
次の式(II):
【化2】


(ただし、式(II)中、R11は、シアノ基、アミド基、カルボキシル基、C2~C7のアルコキシカルボニル基、又は水素であり、
R12及びR13は、それぞれ独立に、シアノ基、アミド基、カルボキシル基、C2~C7のアルコキシカルボニル基、又は水素であり、
R1は、式(I)でR1に結合しているOと一体となって形成されたリン酸基を表し、
R2は、水酸基を表し、
R3は、水素又は水酸基である)
で表される光応答性修飾ヌクレオチドの塩基部分であり、
光架橋が、
上記光応答性修飾ヌクレオチドがリン酸ジエステル結合して導入されてなる光応答性核酸中の、上記光応答性塩基と、
被光架橋性核酸中のフッ素含有修飾ピリミジン塩基との間に形成される光架橋である、請求項2に記載の方法。

【請求項4】
C1~C4のフルオロアルキル基が、
-Cn2n+1-mm
(ただし、nは1以上4以下の整数、mは1以上の整数、2n+1-mは0以上の整数である)
である、請求項1~3のいずれかに記載の方法。

【請求項5】
C1~C4のフルオロアルキル基が、
-CF3、-CH2-CF3、又は-C(CF33である、請求項1~3のいずれかに記載の方法。

【請求項6】
単環式、二環式又は三環式のフルオロアリール基が、
1個以上の水素原子が、フッ素原子、-CF3、-CH2-CF3、又は-C(CF33で置換された、フルオロフェニル基又はフルオロナフチル基である、請求項1~3のいずれかに記載の方法。

【請求項7】
単環式、二環式又は三環式のフルオロアリール基が、
3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基である、請求項1~3のいずれかに記載の方法。

【請求項8】
請求項1~7のいずれかに記載の方法によって、核磁気共鳴法によって検出可能な19Fケミカルシフトの変化を生じた、光架橋を製造する方法。

【請求項9】
請求項1~7のいずれかに記載の方法によって形成された光架橋を、核磁気共鳴法における19Fケミカルシフトの変化によって、検出する方法。

【請求項10】
光架橋が、
光応答性核酸と被光架橋性核酸との間の二重鎖形成によって、光架橋可能に配置されて形成された光架橋である、請求項3~7のいずれかに記載の方法。

【請求項11】
請求項10に記載の方法によって形成された光架橋を、核磁気共鳴法における19Fケミカルシフトの変化によって検出することによって、
光応答性核酸と被光架橋性核酸との間の二重鎖形成を検出する方法。

【請求項12】
次の式(I):
【化3】


(ただし、式(I)において、
Rは、フッ素原子、
1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されたC1~C4のフルオロアルキル基、又は、
1個以上の水素原子が、フッ素原子、又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されたC1~C4のフルオロアルキル基、で置換された、単環式、二環式又は三環式のフルオロアリール基であり、
R1は、式(I)でR1に結合しているOと一体となって形成されたリン酸基を表し、
R2は、水酸基を表し、
R3は、水素又は水酸基である)
で表される修飾ピリミジンヌクレオチドがリン酸ジエステル結合して導入されてなる被光架橋性核酸からなる、光架橋形成検出剤。

【請求項13】
光架橋形成の前後の比較において核磁気共鳴法によって検出可能な19Fケミカルシフトの変化を生じさせる、請求項12に記載の光架橋形成検出剤。

【請求項14】
式(I)で表される修飾ピリミジンヌクレオチドがリン酸ジエステル結合して導入されてなる被光架橋性核酸と、
式(II)で表される光応答性修飾ヌクレオチドがリン酸ジエステル結合して導入されてなる光応答性核酸とを、
ハイブリダイズさせる工程、
ハイブリダイズさせた被光架橋性核酸と光応答性核酸に、光照射する工程、
を含む、光架橋された核酸を製造する方法。

【請求項15】
請求項14に記載の方法によって製造された、
式(I)で表される修飾ピリミジンヌクレオチドがリン酸ジエステル結合して導入されてなる被光架橋性核酸と、
式(II)で表される光応答性修飾ヌクレオチドがリン酸ジエステル結合して導入されてなる光応答性核酸とが、
光架橋されてなる、光架橋された核酸。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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