核酸の構造と機能研究のための新しい糖骨格を持つヌクレオシドの合成研究

具有新糖骨架的核苷的合成研究用于研究核酸的结构和功能

• 批准号: 03242201
• 负责人: 大類 洋
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03242201/
• 关键词: 4C'ーメチル核酸; 糖修飾核酸; ピラノ-ス核酸

核酸の機能と構造の関係を更に明かにする目的で、これまでに存在しなかった新しい核酸として(1):4'位にHの代わりにCーC結合の置換基で修飾されたもの、(2):フラノ-スの代わりにピラノ-ス骨格を有する核酸をデザインそ、それらの一般的合成法の開発研究を行なった。具体的には(1)は、Dーグルコ-スを原料として1、2:5、6ーダイアセトンーDーグルコ-スとしこれをアロ-スとし更に1、5ージアルデヒドーDーリボ-スとしこれにホルムアルデヒドをアルド-ル縮合、クロスカニッツアロ反応させ4ーヒドロキシメチルーDーリボフラノ-ス誘導体とした。更に選択的ベンジル化、ヨ-ド化、ラジカル還元等、官能基を化学修飾 して3、5ージーOーベンジルー1、2ーOーイソプロピリデンー4CーメチルーαーDーリボフラノ-スを合成した。1、2ーOーイソプロピリデン基をアセトリシスして1、2ージーOーアセチルーβーDーリボフラノ-ス誘導体として、アデニン、及びチミンと縮合させヌクレオシドとし、更に糖部の脱保護を行い、4C'-メチルアデニシン及び4C'ーメチルーβーDーリボフラノシルチミンを合成した。これにより4C'ー化学修飾核酸類の一般的合成法を確立した。一方(2)はメチルーαーDーグルコピラノシドを原料として4、6ーOーベンジリデン化引き続き2、3ーエポキシ化を行い、メチルー4、6ーベンジリデンー2、3ーアンヒドローαーDーアロピラノシドとし、これをアデニンと炭酸カリウム・クラウンエ-テルを触媒としてジメチルホルムアミド中反応させることにより、ピラノ-スの2位にβ配位に核酸塩基を導入する事が出来、目的とするピラノ-ス骨格をもつ核酸合成の道を拓いた。

为了进一步阐明核酸的功能和结构之间的关系，以前不存在的新核酸（1）：在4'位置用C-C键取代基代替H的核酸（2）：我们；设计了具有吡喃糖骨架而不是呋喃糖的核酸，并进行了研究以开发其合成的通用方法。具体地，(1)以D-葡萄糖为原料，将其转化为1,2:5,6-二丙酮-D-葡萄糖，将其转化为阿洛糖，进一步将其转化为1,5-二醛D-核糖，并且向其中添加甲醛，通过缩合和交叉卡尼扎罗反应得到4-羟甲基-D-呋喃核糖衍生物。此外，通过选择性苄基化、碘化和自由基还原等官能团的化学修饰合成了3,5-二-O-苄基-1,2-O-异亚丙基-4C-甲基-α-D-呋喃核糖。 1,2-O-异亚丙基乙酰解生成1,2-二-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖衍生物，与腺嘌呤、胸腺嘧啶缩合形成核苷，糖部分进一步脱保护形成4C'-甲基腺苷并合成4C'-甲基-β-D-呋喃核糖胸腺嘧啶。结果，建立了4C'-化学修饰核酸的通用合成方法。另一方面，在(2)中，甲基-α-D-吡喃葡萄糖苷转化为4,6-O-亚苄基，然后进行2,3-环氧化，生成甲基-4,6-亚苄基-2,3-酐α-D-别吡喃苷。通过腺嘌呤与碳酸钾/冠醚在二甲基甲酰胺作为催化剂中反应，可以将核碱基引入到吡喃糖2位的β-配位中，从而为具有所需吡喃糖骨架的核酸的合成铺平了道路。

项目成果

Toshiaki Waga: "Synthesis of 4C'ーmethyladenosine and 4C'ーmethylーβーDーrifofuranosyl Tymine" Bioscience.Biotechnology,and Biochemistry. (1992)

Toshiaki Waga：“4C-甲基腺苷和4C-甲基-β-Drifofuranosyl Tymine的合成”生物科学、生物技术和生物化学（1992）。

Hiroshi Ohrui: "Synthetic Study on 4C'ーMethyl nucleosiles,Part1,Synthesis of 4CーMethylーDーribofuranose Derivative" Nucleic Acids Symposium Series. 25. 1-2 (1991)

Hiroshi Ohrui：“4C－甲基核苷的合成研究，第1部分，4C－甲基－呋喃糖衍生物的合成”核酸研讨会系列25. 1-2 (1991)。