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METHOD OF PRODUCING PHOTOREACTIVE NUCLEOTIDE ANALOG

Foreign code F200010224
File No. (S2019-0138-N0),S2020-0429-N0
Posted date Oct 28, 2020
Country WIPO
International application number 2020JP002851
International publication number WO2020158687
Date of international filing Jan 27, 2020
Date of international publication Aug 6, 2020
Priority data
  • P2019-014890 (Jan 30, 2019) JP
Title METHOD OF PRODUCING PHOTOREACTIVE NUCLEOTIDE ANALOG
Abstract In the present invention, a method for producing a compound of formula I comprises a step for causing a compound of formula III to undergo a Pechmann condensation reaction with respect to a compound of formula II in the presence of an organic solvent and an acid catalyst to obtain a compound of formula IV, and due to such method, provided are a novel photoreactive compound and a method for producing same that can be used for nucleic acid photoreaction technology.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Basic techniques in the field of molecular biology are nucleic acid ligation and nucleic acid crosslinking. The linkage and crosslinking of the nucleic acid are used, for example, in combination with hybridization, for introduction of a gene or detection of a base sequence, or for example, for inhibition of gene expression. For this reason, techniques for linking and crosslinking nucleic acids are very important techniques used not only in basic research of molecular biology but also in diagnosis and therapy in the medical field, or in development and production of therapeutic agents, diagnostic agents, and the like, and in development and production of enzymes, microorganisms, and the like in industry and agriculture fields.
Photoreaction techniques of nucleic acids include photocoupling techniques using 5-set (Patent Document 1: Patent No.3753938, Patent Document 2: Patent No.3753942,), Disclosed are photocrosslinking techniques using a modified nucleoside having a 3-vinylcarbazole structure at a base site. (Patent Document 3: Patent No.4814904 and Patent Document 4: Patent No.4940311.).
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 次の式Iの化合物:
[化1]
(省略)
(ただし、式Iにおいて、
 Rは、C1~C3のアルキル基、C1~C3のハロゲン化アルキル基、置換又は無置換のフェニル基、又は、置換又は無置換のシクロヘキシル基であり、
 Xは、酸素原子又は硫黄原子であり、
 R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、-OH基、アミノ基、ニトロ基、メチル基、フッ化メチル基、エチル基、フッ化エチル基、及びC1~C3のアルキルスルファニル基からなる群から選択された基であり、
 Yは、水素原子、糖(糖は、リボース、及びデオキシリボースを含む)、多糖類(多糖類は、核酸のポリリボース鎖、及びポリデオキシリボース鎖を含む)、ポリエーテル、ポリオール、アルカノールアミン、アミノ酸、ポリペプチド鎖(ポリペプチド鎖は、ペプチド核酸のポリペプチド鎖を含む)、又は水溶性合成高分子である)
を製造する方法であって、
 次の式IIの化合物:
[化2]
(省略)
(ただし、式Iにおいて、R1及びR2は、それぞれ独立して、式IのR1及びR2として記載された基である)
へ、次の式IIIの化合物:
[化3]

(ただし、式IIIにおいて、Rは、式IのRとして記載された基である)
を、有機溶媒と酸触媒の存在下でペヒマン縮合反応させて、次の式IVの化合物:
[化4]
(省略)
(ただし、式IVにおいて、
 Rは、式IのRとして記載された基であり、
 R1及びR2は、それぞれ独立して、式IのR1及びR2として記載された基である)
を得る工程、を含む製造方法。

[請求項2]
 式IにおけるY基が、以下の(i)~(iv)に示される原子及び基からなる群から選択された基である、請求項1に記載の製造方法:
 (i)水素原子;
 (ii)次の式Yaで表される基:
[化5]
(省略)
(ただし、式Ybにおいて、
 R11は、水素原子又は水酸基であり、
 R12は、水酸基、又は-O-Q 1基であり、
 R13は、水酸基、又は-O-Q 2基であり、
 Q 1は、
  Q 1に結合するOと一体となって形成されるリン酸基;
  Q 1に結合するOと一体となって形成されるリン酸基によって形成されるリン酸ジエステル結合を介して連結されるヌクレオチド、核酸又はペプチド核酸; 及び 
  以下から選択される保護基:
  トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基、トリメトキシトリチル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、アセチル基、ベンゾイル基;
 からなる群から選択される基であり、
 Q 2は、
  Q 2に結合するOと一体となって形成されるリン酸基;
  Q 2に結合するOと一体となって形成されるリン酸基によって形成されるリン酸ジエステル結合を介して連結されるヌクレオチド、核酸又はペプチド核酸; 及び 
  以下から選択される保護基:
  2-シアノエチル-N,N-ジアルキル(C1~C4)ホスホロアミダイト基、メチルホスホンアミダイト基、エチルホスホンアミダイト基、オキサザホスホリジン基、チオホスファイト基、-PH(=O)OHのTEA塩、-PH(=O)OHのDBU塩、-PH(=S)OHのTEA塩、-PH(=S)OHのDBU塩;
 からなる群から選択される基である);
 (iii)次の式Ybで表される基:
[化6]
(省略)
(ただし、式Ybにおいて、
 R21は、水素原子、メチル基、又はエチル基を表し、
 Q 1は、式YaのQ 1として記載された基であり、
 Q 2は、式YaのQ 2として記載された基である); 及び 
(iv)次の式Ycで表される基:
[化7]
(省略)
(ただし、式Ycにおいて、
 R31は、アミノ基の保護基、水素原子、又は、R31に結合するNHと一体となって形成されたペプチド結合によって結合されたポリペプチドを表し、
 R32は、水酸基、又は、R32に結合するCOと一体となって形成されたペプチド結合によって結合されたポリペプチドを表し、
 Lは、リンカー部、又は単結合である)。

[請求項3]
 次の式Iの化合物:
[化8]
(省略)
(ただし、式Iにおいて、
 Rは、C1~C3のアルキル基、C1~C3のハロゲン化アルキル基、置換又は無置換のフェニル基、又は、置換又は無置換のシクロヘキシル基であり、
 Xは、酸素原子又は硫黄原子であり、
 R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、-OH基、アミノ基、ニトロ基、メチル基、フッ化メチル基、エチル基、フッ化エチル基、及びC1~C3のアルキルスルファニル基からなる群から選択された基であり、
 Yは、水素原子、糖(糖は、リボース、及びデオキシリボースを含む)、多糖類(多糖類は、核酸のポリリボース鎖、及びポリデオキシリボース鎖を含む)、ポリエーテル、ポリオール、アルカノールアミン、アミノ酸、ポリペプチド鎖(ポリペプチド鎖は、ペプチド核酸のポリペプチド鎖を含む)、又は水溶性合成高分子である)。

[請求項4]
 式IにおけるY基が、以下の(i)~(iv)に示される原子及び基からなる群から選択された基である、請求項3に記載の化合物:
 (i)水素原子;
 (ii)次の式Yaで表される基:
[化9]
(省略)
(ただし、式Ybにおいて、
 R11は、水素原子又は水酸基であり、
 R12は、水酸基、又は-O-Q 1基であり、
 R13は、水酸基、又は-O-Q 2基であり、
 Q 1は、
  Q 1に結合するOと一体となって形成されるリン酸基;
  Q 1に結合するOと一体となって形成されるリン酸基によって形成されるリン酸ジエステル結合を介して連結されるヌクレオチド、核酸又はペプチド核酸; 及び 
  以下から選択される保護基:
  トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基、トリメトキシトリチル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、アセチル基、ベンゾイル基;
 からなる群から選択される基であり、
 Q 2は、
  Q 2に結合するOと一体となって形成されるリン酸基;
  Q 2に結合するOと一体となって形成されるリン酸基によって形成されるリン酸ジエステル結合を介して連結されるヌクレオチド、核酸又はペプチド核酸; 及び 
  以下から選択される保護基:
  2-シアノエチル-N,N-ジアルキル(C1~C4)ホスホロアミダイト基、メチルホスホンアミダイト基、エチルホスホンアミダイト基、オキサザホスホリジン基、チオホスファイト基、-PH(=O)OHのTEA塩、-PH(=O)OHのDBU塩、-PH(=S)OHのTEA塩、-PH(=S)OHのDBU塩;
 からなる群から選択される基である);
 (iii)次の式Ybで表される基:
[化10]
(省略)
(ただし、式Ybにおいて、
 R21は、水素原子、メチル基、又はエチル基を表し、
 Q 1は、式YaのQ 1として記載された基であり、
 Q 2は、式YaのQ 2として記載された基である); 及び 
(iv)次の式Ycで表される基:
[化11]
(省略)
(ただし、式Ycにおいて、
 R31は、アミノ基の保護基、水素原子、又は、R31に結合するNHと一体となって形成されたペプチド結合によって結合されたポリペプチドを表し、
 R32は、水酸基、又は、R32に結合するCOと一体となって形成されたペプチド結合によって結合されたポリペプチドを表し、
 Lは、リンカー部、又は単結合である)

[請求項5]
 請求項3~4のいずれかに記載の化合物からなる、光反応性架橋剤。

[請求項6]
 請求項3~4のいずれかに記載の化合物を使用して、ピリミジン環を有する核酸塩基との間に光架橋を形成する方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN ADVANCED INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • Inventor
  • FUJIMOTO,Kenzo
IPC(International Patent Classification)
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