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PHOTOREACTIVE NUCLEOTIDE ANALOGUE HAVING PHOTO CROSSLINKING ABILITY

Patent code P170013760
File No. J1019-02JP-2
Posted date Mar 15, 2017
Application number P2016-041446
Publication number P2016-145229A
Patent number P6312729
Date of filing Mar 3, 2016
Date of publication of application Aug 12, 2016
Date of registration Mar 30, 2018
Priority data
  • P2013-070381 (Mar 28, 2013) JP
Inventor
  • (In Japanese)藤本 健造
  • (In Japanese)坂本 隆
  • (In Japanese)田中 佑弥
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title PHOTOREACTIVE NUCLEOTIDE ANALOGUE HAVING PHOTO CROSSLINKING ABILITY
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new photoreactive compound which can be used in technologies for photoreactions of nucleic acid, and a photoreactive crosslinking agent comprising the photoreactive compound.
SOLUTION: A photoreactive compound is represented by the following formula I.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

分子生物学の分野の基本的な技術に、核酸の連結及び核酸の架橋がある。核酸の連結や架橋は、例えば、ハイブリダイゼーションと組みあわせて、遺伝子の導入や、塩基配列の検出のために使用され、あるいは、例えば、遺伝子発現の阻害に使用される。そのために、核酸の連結及び架橋の技術は、分子生物学の基礎研究だけではなく、例えば、医療分野における診断や治療、あるいは治療薬や診断薬等の開発や製造、工業及び農業分野における酵素や微生物等の開発や製造に使用される極めて重要な技術である。

このような核酸の連結あるいは架橋の技術として、酵素類を使用しない、光反応を利用した技術が、反応の時間的空間的な制御が自由であること、一般的な有機化学反応よりも緩和な条件で反応可能であること等の利点から、注目されるようになってきた。

このような核酸の光反応技術として、5-シアノビニルデオキシウリジンを使用した光連結技術(特許文献1:特許第3753938号、特許文献2:特許第3753942号)、3-ビニルカルバゾール構造を塩基部位に持つ修飾ヌクレオシドを使用した光架橋技術(特許文献3:特許第4814904号、特許文献4:特許第4940311号)がある。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、核酸類と架橋可能な光反応性の核酸塩基類似構造、及びデオキシリボース代替構造を有する光反応性架橋剤、及び該核酸塩基類似構造を塩基部分として備えて該デオキシリボース代替構造をデオキシリボース部分として備えた、光クロスリンク(光架橋)能を有する光応答性ヌクレオチド類似化合物(光応答性ヌクレオチドアナログ)に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
次の式I:
【化1】
 
(省略)
(ただし、式I中、
Ra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、ホスホノ基、スルホ基、又は水素原子を表し、
R1及びR2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、又は水素原子を表し、
R3は、水素原子、水酸基、C1~C3のアルコキシ基、C1~C3のアルキルスルファニル基、ニトロ基、フッ素原子、フッ化メチル基、C6~C12の単環式又は二環式の芳香族化合物の1価基、C6~C12の単環式又は二環式の複素環系芳香族化合物の1価基、又は、次の式:
【化2】
 
(省略)
(ただし、上記式中、Ra、R1及びR2は、式Iについて上述したRa、R1及びR2とは独立に、式Iについて上述したRa、R1及びR2として挙げられた基から選択された基を表す)
で表される1価基を表し、

R4は、Q1-O-CH2-基を表し、
R5は、水素原子、メチル基、又はエチル基を表し、

R6は、-O-Q2基、-CH2-O-Q2基、又は-CH(CH3)-O-Q2基を表し、

Q1は、水素原子又はDMTr基を表し、
Q2は、水素原子、Q2に結合するOと一体となって形成されるリン酸基、Q2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又は核酸、次の式:
【化3】
 
(省略)
(ただし、上記式は、Pに遊離原子価を有する1価の基を表す)
によって表される基、又は次の式:
【化4】
 
(省略)
(ただし、上記式は、Pに遊離原子価を有する1価の基を表す)
によって表される基、を表す)
によって表される、化合物。

【請求項2】
 
次の式II:
【化5】
 
(省略)
(ただし、式II中、
Ra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、ホスホノ基、スルホ基、又は水素原子を表し、
R1及びR2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、又は水素原子を表し、
R3は、水素原子、水酸基、C1~C3のアルコキシ基、C1~C3のアルキルスルファニル基、ニトロ基、フッ素原子、フッ化メチル基、C6~C12の単環式又は二環式の芳香族化合物の1価基、C6~C12の単環式又は二環式の複素環系芳香族化合物の1価基、又は、次の式:
【化6】
 
(省略)
(ただし、上記式中、Ra、R1及びR2は、式Iについて上述したRa、R1及びR2とは独立に、式Iについて上述したRa、R1及びR2として挙げられた基から選択された基を表す)
で表される1価基を表し、
R5は、水素原子、メチル基、又はエチル基を表し、

Q1は、水素原子又はDMTr基を表し、

Q2は、水素原子、Q2に結合するOと一体となって形成されるリン酸基、Q2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又は核酸、次の式:
【化7】
 
(省略)
(ただし、上記式は、Pに遊離原子価を有する1価の基を表す)
によって表される基、又は次の式:
【化8】
 
(省略)
(ただし、上記式は、Pに遊離原子価を有する1価の基を表す)
によって表される基、を表す)
によって表される、請求項1に記載の化合物。

【請求項3】
 
R3が、水素原子、水酸基、C1~C3のアルコキシ基、C1~C3のアルキルスルファニル基、ニトロ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、フェニル基、2-ナフチル基、2-インドリル基、ベンゾイミダゾール-2-イル基、又はベンゾチオフェン-2-イル基である、請求項1~2のいずれかに記載の化合物。

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれかに記載の化合物からなる、核酸合成試薬(但し、前記式I又は式IIにおいて、Q1が水素原子であり、かつQ2が、Q2に結合するOと一体となって形成されるリン酸基、Q2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又は核酸、である場合を除く)

【請求項5】
 
請求項4に記載の核酸合成試薬使用して、光反応性架橋剤を製造する方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載の方法で製造された光反応性架橋剤を使用して、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。

【請求項7】
 
次の式IV:
【化9】
 
(省略)
(ただし、式IV中、
Ra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、ホスホノ基、スルホ基、又は水素原子を表し、
R1及びR2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、又は水素原子を表し、
R3は、水素原子、水酸基、C1~C3のアルコキシ基、C1~C3のアルキルスルファニル基、ニトロ基、フッ素原子、フッ化メチル基、C6~C12の単環式又は二環式の芳香族化合物の1価基、C6~C12の単環式又は二環式の複素環系芳香族化合物の1価基、又は、次の式:
【化10】
 
(省略)
(ただし、上記式中、Ra、R1及びR2は、式IVについて上述したRa、R1及びR2とは独立に、式IVについて上述したRa、R1及びR2として挙げられた基から選択された基を表す)
で表される1価基を表わす)
で表される化合物を、次の式V:
【化11】
 
(省略)
(ただし、式V中、
R4は、水素原子、又は Q1-O-CH2-基を表し、
R5は、-O-Q1基、水素原子、メチル基、又はエチル基を表し、
(ただし、R4が水素原子である場合には、R5は-O-Q1基を表し、
R4がQ1-O-CH2-基である場合には、R5は水素原子、メチル基、又はエチル基を表す)
R6は、-O-Q2基、-CH2-O-Q2基、又は-CH(CH3)-O-Q2基を表し、
Q1は、水素原子を表し、Q2は、水素原子を表す)
で表される化合物と脱水縮合反応させることによって、次の式VI:
【化12】
 
(省略)
(ただし、式VI中、
Ra、R1、R2、R3、R4、R5、R6は、上記式IV及び式Vについて、上述した通りの基を表す)
で表される、化合物を製造する方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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