ゲノムDNAの精密有機化学合成

基因组DNA的精密有机化学合成

基本信息

批准号：
18750144
负责人：
大窪章寛
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18750144/
关键词：
ゲノム核酸有機化学高分子化学

项目摘要

本研究は、10万塩基対以上の細菌のゲノムDNAを迅速かつ高純度で化学合成することを最終目的としている。汎用されているホスホロアミダイトDNA合成では、固相担体上に一塩基ずつ鎖伸長を行い、目的のオリゴヌクレオチドを得ている。しかし、数十量体のDNAオリゴマーであれば、迅速かつ高純度で安定供給が可能であるが、数百量体のDNAオリゴマーになると鎖伸長効率やデブリネーションの問題から化学合成が困難である。そこで、安定供給できる50-100量体の合成DNAオリゴマーを縮合ブロックとし、固相担体上でフラグメント合成を行うことで、10万塩基以上のDNA鎖の合成を目指して研究を進めてきた。まず、10量体程度のオリゴヌクレオチドの末端をホスホロアミダイト化、もしくはH-ホスホネート化することで縮合ブロックを合成し、その後、別途合成したオリゴヌクレオチドと様々な条件下で縮合反応を検討した。しかし、予期に反してその縮合反応効率は非常に低く、この縮合反応の繰り返しにより、非常に長いDNAの合成は困難であることが分かった。そこで、この縮合反応を効率よく行うために、縮合ブッロクを一本鎖DNAリガーゼを用いて連結させる反応を考案した。この時、縮合ブッロクを順序よく連結させるためには、オリゴヌクレオチドの5'位水酸基にピロリン酸結合を介しアデノシンを導入する必要がある。このアデニル化されたオリゴヌクレオチドは、ホスホロアミダイトユニットを過剰のHOBtによって、活性化・リン酸転位反応を経て調整したリン酸化試薬を用いることで、世界で初めて、短時間に効率よく合成することに成功した。今後は、この縮合ブッロクを用いた酵素的連結反応を行い、長鎖DNAの合成を行っていく予定である。

这项研究的最终目的是快速且在高纯度化学合成中，从100,000碱基对或更多的细菌中基因组DNA。在综合通用磷光岩DNA的合成中，在单个碱基的固相载体上进行链延伸，以获得所需的寡核苷酸。然而，尽管数十个子午DNA低聚物可以提供稳定的快速，高纯度和高纯度的供应，而当数百个子午线DNA低聚物中，由于链条扩展效率和销售的问题，因此很难进行化学合成。因此，进行了研究，目的是通过使用50-100-MER合成DNA低聚物作为凝结块并在固相载体上进行片段合成，以合成超过100,000个碱基的DNA链。首先，通过对约10 mer的寡核苷酸的末端进行磷光剂量或H磷酸来合成一个冷凝块，然后在各种条件下检查了与单独合成的寡核苷酸的各种条件。但是，与预期相反，凝结反应效率非常低，并且由于反复的冷凝反应，发现很长的DNA的合成很困难。因此，为了有效地进行这种冷凝反应，设计了使用单链DNA连接酶连接冷凝块的反应。目前，为了将凝结的broch子与序列联系起来，有必要通过焦磷酸键在寡核苷酸的5'位置将腺苷引入羟基。这种腺苷酸化的寡核苷酸是世界上第一个能够在短时间内通过使用磷酸化试剂在短时间内有效合成该腺苷酸化的寡核苷酸的，该试剂通过使用多余的HOP通过进行激活/磷酸盐重排反应来调整。将来，我们计划使用这种凝结的小动物块进行酶促连接反应，以合成长链DNA。

项目成果

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专著数量（0）

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Synthesis and fluorescent properties of bi- and tricyclic 4-N-carbamoyldeoxycytidine derivatives

双环和三环4-N-氨基甲酰脱氧胞苷衍生物的合成和荧光性质

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 72(1)
影响因子：
0
作者：
Miyata K;Mineo R;Tamanushi R;Mizuta M;Ohkubo A;Taguchi H;Seio K;Santa T;Sekine M
通讯作者：
Sekine M

Development an N-unprotected phosphoramidite method for the chemical synthesis of aminoacylated RNAs

开发一种用于化学合成氨酰化 RNA 的 N-未保护亚磷酰胺方法