JP2023549592A - 5’-キャッピングされたrna合成用オリゴヌクレオチド - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、5’-キャッピングされたRNAの合成用オリゴヌクレオチドに関する。
vRNAの5’-キャッピングとは、真核細胞内でのpre-mRNA加工過程の第一段階であって、転写されたRNAの5’末端にキャップ(cap)を被せる過程である。真核生物におけるmRNA分子の5’末端には、7-メチルグアノシン(m7G)が5’三リン酸結合を介して連結された5’キャップ(cap-0)が生成され、これはin vivoでメチルトランスフェラーゼ酵素によって媒介される。真核生物におけるmRNAには、5’末端の最初のリボース糖の2’ヒドロキシ基のメチル化(cap-1)および二番目のリボース糖の2’ヒドロキシ基のメチル化(cap-2)を含むさらなる修飾が存在し得る。このようなmRNAの5’キャッピング過程を通じて、mRNAが核から細胞質に出るとき、5’エキソヌクレアーゼなどの分解酵素に対する抵抗性を獲得する。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、新規RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマー、その製造方法並びに用途を提供するものである。
本発明のもう一つの目的は、前記RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーを用いて製造されるRNA分子並びにその用途を提供するものである。
本発明者らは、前記目的を達成するために新規RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマー、その製造方法並びにその使用方法を提供する。特に断りがない限り、本願にて使用される全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の技術者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。本願の開示内容全般に亘って言及されたあらゆる特許文献および非特許文献は、その全文が参照により組み込まれる。
本発明は、下記化学式1で表される化合物、その立体異性体、またはその塩を提供する:
前記化学式中、
B1およびB2は、それぞれ独立して、天然、非天然または修飾ヌクレオシド塩基であり;
X1は、-OH、-O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
X2は、-HまたはX1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
Y1は、-O(C1-4アルキル)、-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、-CH2O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Y2は、-HまたはY1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
Z1およびZ2は、それぞれ独立して、-OH、-O(C1-4アルキル)、-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、-CH2O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Z3は、-HまたはZ1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
nは、0~3の整数であり;
mは、1~10の整数であり{ここで、mが2以上である場合、それぞれのB2、Z1およびZ2は、互いに異なっていてもよい};
R1およびR2は、それぞれ独立して、-Hまたは-(C1-4アルキル)であり;
R3は、-(C1-4アルキル)である。
を含む。天然に生じるピリミジン環は、例えば、
を含む。
であってもよい。
X1は、-OHであり;
X2は、-Hであってもよい。
Y1は、-O(C1-4アルキル)または-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Y2は、-HまたはY1と結合し、LNA環を形成するものであってもよい {ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)で置換されていてもよい}。
Z1は、-OHまたは-O(C1-4アルキル)であり;
Z2は、-OHであり;
Z3は、-Hであってもよい。
R1およびR2は、それぞれ独立して、-Hであり;
R3は、-(C1-4アルキル)であってもよい。
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホイル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホイル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホイル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホイル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド1);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-(2-メトキシエトキシ)テトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド2);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((1S,3R,4R,6S,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-6-メチル-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド3);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド4);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((1R,3R,4R,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド5);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3-ヒドロキシ-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド6);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3-ヒドロキシ-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド7);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド8);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2,4-ジオキソ-3,4-ジヒドロピリミジン-1(2H)-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド9);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3-ヒドロキシ-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド10);
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド11);および
2-アミノ-9-((2S,3S,4R,5S)-5-((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド12)。
またはくさび形の破線結合
を含むことができる。
上述したRNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーは、これを含むRNA分子を製造することに用いられることができる。したがって、本発明は、化学式1で表されるRNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーを含むRNA分子を提供する。
上述したような本発明に係る5’-キャッピングされたRNA分子は、医薬的目的のために有用に活用され得る。
本発明に係る新規オリゴヌクレオチドは、5’-キャッピングされたRNAの合成に活用され、RNA生産工程(例えば、合成収率、合成規模、純度など)を改善するばかりでなく、それを活用した核酸治療薬またはワクチンの効能(例えば、RNAの安定性および/またはタンパク質発現効率)改善および副作用の減少(例えば、免疫原性の減少)効果を発揮することができる。したがって、本発明は、核酸治療薬またはワクチン分野に有用に活用し得る。
以下、実施例および実験例を通じて本発明の構成および効果をより詳しく説明する。これら実施例および実験例は、本発明を例示するためだけのものに過ぎず、本発明の範囲がこれら実施例および実験例により限定されるものではない。
工程1.(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロ-2-(ヒドロキシメチル)テトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)(((3aR,4R,6R,6aR)-6-(2-イソブチルアミド-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)メチル)ホスファートの製造
N-(9-((3aR,4R,6R,6aR)-6-(ヒドロキシメチル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-2-イル)イソブチルアミド(4g、10.17mmol)をアセトニトリルに溶かした。0~5℃まで冷却した後、(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-2-((ビス(4-メトキシフェニル)(フェニル)メトキシ)メチル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)ジイソプロピルホスホロアミダイト(8.91g、10.17mmol)と1H-テトラゾール(2.85g、40.7mmol)を順次入れた。10分後、常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、I2(0.1M)(7.74g、30.5mmol)in THF/蒸留水/ピリジン(66:33:1)(101.6mL)を入れた。常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応終了後、DCMで希釈し、10%チオ硫酸ナトリウム五水和物の溶液を入れ、有機層と水層を分離した。有機層を硫酸ナトリウムで脱水させ、減圧濃縮した。
濃縮残渣をDCM(200mL)に溶かした。0~5℃まで冷却した後、TFA 10.17mLをDCM 817mLに希釈してゆっくりと入れ、10分間攪拌した。反応液を常温までゆっくりと昇温させ、10分間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、飽和NaHCO3(aq)溶液をゆっくりと入れながらpHを8~9の間に合わせた。有機層と水層を分離し、有機層を硫酸ナトリウムで水分を除去し、濾過した。減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーにより分離し、黄色の固形物として標題化合物(5.62g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 882.1(M+H+)。
前記工程1にて得られた(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロ-2-(ヒドロキシメチル)テトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)(((3aR,4R,6R,6aR)-6-(2-イソブチルアミド-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)メチル)ホスファート(5.6g、6.35mmol)をDCM(21.2mL)に溶かした。0~5℃まで冷却した後、ビス(2-シアノエチル)ジイソプロピルホスホロアミダイト(3.32mL、12.70mmol)と1H-テトラゾール(0.890g、12.70mmol)を順次入れた。10分後、常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、I2(0.1M)(4.84g、19.05mmol)in THF/蒸留水/ピリジン(66:33:1)(63.6mL)を入れた。常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応終了後、DCMで希釈し、10%のチオ硫酸ナトリウム五水和物の溶液を入れ、有機層と水層を分離した。有機層を硫酸ナトリウムで脱水させ、減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーにより分離し、黄色の固形物として標題化合物(5.78g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1086.1(M+H+)。
前記工程2にて得られた(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-2-(((ビス(2-シアノエトキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)(((3aR,4R,6R,6aR)-6-(2-イソブチルアミド-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)メチル)ホスファート(2.89g、2.71mmol)を1M HCl水溶液(162mL、162mmol)に溶かし、常温で16時間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、アンモニア水(42.2mL、1083mmol)をゆっくりと加えた。常温までゆっくりと昇温させた後、50~55℃で23時間加熱した。反応液をDCM(150mLで2回)で洗浄し、水層をDEAE Sephadex resinで精製し、白色の固形物として標題化合物(1.98g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 695.1(M+H+)。
工程1.2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-3,4-ジヒドロキシ-5-(((ヒドロキシ(ホスホノオキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)テトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム.トリエチルアミン塩の製造
((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)二りん酸塩三水素メチル.2トリエチルアミン塩(5g、7.74mmol)を精製水(155mL)に溶かし、酢酸で溶液のpHを4.5に調節した。硫酸ジメチル(5.18mL、54.2mmol)を1分間ゆっくりと添加した後、常温で1時間攪拌した。このとき、溶液のpHを5N水酸化ナトリウム水溶液を用いて4~4.5に調節した。反応終了後、DCM(200mL×3回)で洗浄し、水層を1M TEABを用いてpH5.5~6に調節した。DEAE Sephadex resinで精製し、白色の固形物として標題化合物(3.03g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 456.0(M-H+)。
前記工程1にて得られた2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-3,4-ジヒドロキシ-5-(((ヒドロキシ(ホスホノオキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)テトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム.トリエチルアミン塩(3.03g、5.42mmol)、イミダゾール(3.69g、54.2mmol)をDMF(38.7mL)に溶かした。2,2’-ジチオジピリジン(5.97g、27.1mmol)を添加し、常温で10時間攪拌した。反応終了後、反応液を-10~-20℃まで冷却し、アセトン中の0.1Mナトリウムパーコレート(108mL、10.83mmol)を滴下した。生成された個体を濾過した後、乾燥し、白色の固形物として標題化合物(2.33g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 507.0(M-H+)。
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-3,4-ジヒドロキシ-5-(((ヒドロキシ(ホスホノオキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)テトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム.2トリエチルアミン塩(190mg、0.331mmol)を用いて、前記製造例2と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(159mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 522.0(M+H+)。
製造例1にて得られた化合物(20mg、0.029mmol)と製造例2にて得られた化合物(23.18mg、0.041mmol)をDMSO(0.29mL)に溶かし、MgCl2(3.84mg、0.041mmol)を添加した後、常温で7時間攪拌した。反応終了後、0.25mM EDTA 2Na salt solution(aq)1.44mLに希釈した。完全に溶解されたことを確認した後、精製水144mLに希釈し、DEAE Sephadex resinで精製し、白色の固形物として標題化合物(22.4mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1132.6(M-H+)。
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-(2-メトキシエトキシ)テトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(92mg、0.123mmol)と製造例2にて得られた化合物(91.3mg、0.172mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(73mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1187.7(M-3H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((1S,3R,4R,6S,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-6-メチル-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(30mg、0.034mmol)と製造例2にて得られた化合物(35mg、0.069mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(6mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1156.1(M-H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(17mg、0.024mmol)と製造例2にて得られた化合物(24.43mg、0.048mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(3.8mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1145.8(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((1R,3R,4R,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(50mg、0.055mmol)と製造例2にて得られた化合物(112.0mg、0.221mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(8mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1143.0(M-H+)
製造例1にて得られた化合物(30mg、0.03mmol)と製造例3にて得られた化合物(32.7mg、0.06mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(9mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1149.1(M+H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(20mg、0.029mmol)と製造例3にて得られた化合物(31.3mg、0.058mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(16mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1147.1(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(20mg、0.029mmol)と製造例2にて得られた化合物(30.5mg、0.058mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(14.5mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1133.1(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2,4-ジオキソ-3,4-ジヒドロピリミジン-1(2H)-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(50mg、0.058mmol)と製造例2にて得られた化合物(61.8mg、0.117mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(34.6mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1092.8(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(20mg、0.02mmol)と製造例3にて得られた化合物(21.47mg、0.039mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(15.2mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1165.0(M+H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(50mg、0.049mmol)と製造例2にて得られた化合物(52.3mg、0.099mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(26.3mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1147.9(M-2H+)
製造例1にて得られた化合物(40mg、0.047mmol)と製造例2と同様の方法で得られた2-9-((2S,3S,4R,5S)-3,4-ジヒドロキシ-5-(((ヒドロキシ(1H-イミダゾール-1-イル)ホスホリル)オキシ)メチル)テトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-ピリン-7-イウム.ナトリウム塩(42.6mg、0.095mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(6.5mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1052.1(M-2H+)
mRNA合成のためのDNA鋳型を得るため、バイオニクス(株)からT7 RNAプロモーター、5’UTR、EGFP、3’UTR、poly A配列を有するプラスミド遺伝子の合成を行った。次いで、キャップ物質に応じてプロモーター配列を変更するために、プラスミド遺伝子とprimeSTAR HS premix(タカラカタログ#R040A)、2μmolのフォワードプライマー(配列番号1)、2μmolのリバースプライマー(配列番号2)を混合し、PCR(重合酵素連鎖反応)を行った後、従来のプラスミド遺伝子にXbaI(タカラカタログ#1093A)、BamHI(タカラカタログ#1010A)制限酵素を用いたクローニングを通じてプラスミド遺伝子を作製した。作製したプラスミド遺伝子をSamI(タカラカタログ#1085A)制限酵素で線形化した後、AccuPrep PCR精製キット(バイオニアカタログ#K-3037)を用いて、GFP DNA転写鋳型(配列番号3)を確保した。
2-1:キャップを有さない(Non cap)GFP mRNAのIn vitro転写
5’末端にキャップ(cap)構造を有さないmRNA合成反応のため、40mM Tris・HCl(pH7.9)、25mMの塩化マグネシウム、2mMのスペルミジン、2mMのATP、2mMのUTP、2mMのCTP、2mMのGTP、5%のDMSO(シグマアルドリッチカタログ#472301-500ML)、5mg/mLのGFP DNA転写鋳型、800U/mL組み換えRNase阻害タンパク質(タカラカタログ#2316A)、2U/mL 酵母無機ピロホスファターゼ(サーモサイエンティフィックカタログ#EF0221)、2500U/mLのT7 RNAポリメラーゼ(バイオダインカタログ#dy1670)を混合した。
ARCAキャップを用いたmRNA合成反応のため、40mM Tris・HCl(pH7.9)、25mMの塩化マグネシウム、2mMのスペルミジン、2mMのATP、2mMのUTP、2mMのCTP、0.4mMのGTP、1.6mMのARCA(トリリンク、カタログ#N-7003)、5%のDMSO(シグマアルドリッチカタログ#472301-500ML)、5mg/mLのGFP DNA転写鋳型、800U/mLの組み換えRNase阻害タンパク質(タカラカタログ#2316A)、2U/mLの酵母無機ピロホスファターゼ(サーモサイエンティフィックカタログ#EF0221)、2500U/mLのT7 RNAポリメラーゼ(バイオダインカタログ#dy1670)を混合した。
本発明の実施例化合物を用いたmRNA合成反応のため、40mM Tris・HCl(pH7.9)、25mMの塩化マグネシウム、2mMのスペルミジン、2mMのATP、2mMのUTP、2mMのCTP、2mMのGTP、3.2mMの実施例化合物、5%のDMSO(シグマアルドリッチカタログ#472301-500ML)、5mg/mLのGFP DNA転写鋳型、800U/mLの組み換えRNase阻害タンパク質(タカラカタログ#2316A)、2U/mLの酵母無機ピロホスファターゼ(サーモサイエンティフィックカタログ#EF0221)、2500U/mLのT7 RNAポリメラーゼ(バイオダインカタログ#dy1670)を混合した。
In vitro転写により生成されたmRNAの翻訳活性をヒト子宮頸癌細胞株(Hela;Human cervix cancer cell line)で評価した。Hela細胞を5%の二酸化炭素の雰囲気下で37℃で10%のFBS、1%のペニシリン/ストレプトマイシンで補充したDMEM中で培養した。1×106個/ウェルのHela細胞を6-ウェルプレートにプレーティングした。翌日、細胞をトランスフェクション試薬(messengerMAX lipofectamine;インビトロジェンカタログ#LMRNA003)を用いてトランスフェクションさせた:トランスフェクション試薬メーカーの取扱説明書に従って、チューブAに複合培地(Opti-MEM;Life technologies)125μLにトランスフェクション試薬7.5μLを希釈し、室温で10分間インキュベーションさせ、チューブBには、Opti-MEM 125μLに製造されたmRNA 5μgを希釈し、準備した。チューブAとチューブBの溶液を混合した後、室温で5分間インキュベーションさせた。インキュベーション時間の間、細胞培養液は、ペニシリン/ストレプトマイシンを含まない10%のFBSを含むDMEMに交換した。その後、インキュベーションされた混合溶液を用いて細胞をトランスフェクションさせた。5%の二酸化炭素の雰囲気下で37℃で3~4時間インキュベーション後に細胞培養液は、10%のFBS、1%のペニシリン/ストレプトマイシンで補充したDMEMに交換した。トランスフェクション96時間後に蛍光顕微鏡を用いて蛍光タンパク質の発現を確認した。
トランスフェクションの実験後、培養液を除去し、PBSを用いて1回洗浄を行った。細胞溶解緩衝液(RIPA+ホスファターゼ阻害剤+PMSF)200μLを処理した後、4℃で10分間溶解させた。細胞溶解物を回収した後、12000rpm、4℃、10分間遠心分離を行った。その後、上澄み液を回収した後、5×SDS-サンプルローディングバッファーと混合した後、100℃で5~10分間沸かした。10%のSDS PAGE-ゲルで120V、10分、170V、1時間ランニングした。Xcell 2 blot Module(Invitrogen)を用いて30Vで1時間トランスファーした。5%のBSA-PBSTを用いて常温で1時間ブロッキングした。ラビット抗-GFP抗体を5%のBSA-PBSTに1:1000で希釈した後、4℃で一晩反応させた。その後、PBSTで10分間3回洗浄した。HRP-結合されたラビット二次抗体を2.5%BSA-PBSTに1:10000で希釈した後、室温で1時間処理した。次いで、PBSTで10分間3回洗浄した。ECL処理後、化学発光により確認し、β-actin対比GFP 発現レベルを解析した(表1)。
トランスフェクションの実験後、培養液を除去し、PBSで1回洗浄した。トリプシン-EDTA処理後、37℃で細胞が脱落し始めるまで約2~3分間インキュベーションした。培養培地(HG DMEM+10%のFBS+1%のペニシリン/ストレプトマイシン)で中和した後、常温で1200rpmで2分間遠心分離した。上澄み液を掬い取った後、PBS1mL分注した後、ピベッティングにより凝集した細胞を解放した。FACS(BD FACSDiva 8.0.3)でGFPシグナル(FITC)を測定した(FSC、SSC確認、表2)。
本発明は、5’-キャッピングされたRNAの合成用オリゴヌクレオチドに関する。
vRNAの5’-キャッピングとは、真核細胞内でのpre-mRNA加工過程の第一段階であって、転写されたRNAの5’末端にキャップ(cap)を被せる過程である。真核生物におけるmRNA分子の5’末端には、7-メチルグアノシン(m7G)が5’三リン酸結合を介して連結された5’キャップ(cap-0)が生成され、これはin vivoでメチルトランスフェラーゼ酵素によって媒介される。真核生物におけるmRNAには、5’末端の最初のリボース糖の2’ヒドロキシ基のメチル化(cap-1)および二番目のリボース糖の2’ヒドロキシ基のメチル化(cap-2)を含むさらなる修飾が存在し得る。このようなmRNAの5’キャッピング過程を通じて、mRNAが核から細胞質に出るとき、5’エキソヌクレアーゼなどの分解酵素に対する抵抗性を獲得する。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、新規RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマー、その製造方法並びに用途を提供するものである。
本発明のもう一つの目的は、前記RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーを用いて製造されるRNA分子並びにその用途を提供するものである。
本発明者らは、前記目的を達成するために新規RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマー、その製造方法並びにその使用方法を提供する。特に断りがない限り、本願にて使用される全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の技術者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。本願の開示内容全般に亘って言及されたあらゆる特許文献および非特許文献は、その全文が参照により組み込まれる。
本発明は、下記化学式1で表される化合物、その立体異性体、またはその塩を提供する:
前記化学式中、
B1およびB2は、それぞれ独立して、天然、非天然または修飾ヌクレオシド塩基であり;
X1は、-OH、-O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
X2は、-HまたはX1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
Y1は、-O(C1-4アルキル)、-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、-CH2O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Y2は、-HまたはY1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
Z1およびZ2は、それぞれ独立して、-OH、-O(C1-4アルキル)、-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、-CH2O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Z3は、-HまたはZ1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
nは、0~3の整数であり;
mは、1~10の整数であり{ここで、mが2以上である場合、それぞれのB2、Z1およびZ2は、互いに異なっていてもよい};
R1およびR2は、それぞれ独立して、-Hまたは-(C1-4アルキル)であり;
R3は、-(C1-4アルキル)である。
を含む。天然に生じるピリミジン環は、例えば、
を含む。
であってもよい。
X1は、-OHであり;
X2は、-Hであってもよい。
Y1は、-O(C1-4アルキル)または-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Y2は、-HまたはY1と結合し、LNA環を形成するものであってもよい {ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)で置換されていてもよい}。
Z1は、-OHまたは-O(C1-4アルキル)であり;
Z2は、-OHであり;
Z3は、-Hであってもよい。
R1およびR2は、それぞれ独立して、-Hであり;
R3は、-(C1-4アルキル)であってもよい。
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド1)
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-(2-メトキシエトキシ)テトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド2);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((1S,3R,4R,6S,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-6-メチル-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド3);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド4);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((1R,3R,4R,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド5);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3-ヒドロキシ-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド6);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3-ヒドロキシ-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド7);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド8);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2,4-ジオキソ-3,4-ジヒドロピリミジン-1(2H)-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド9);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3-ヒドロキシ-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド10);
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド11);および
2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-5-((((((((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム(オリゴヌクレオチド12)。
またはくさび形の破線結合
を含むことができる。
上述したRNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーは、これを含むRNA分子を製造することに用いられることができる。したがって、本発明は、化学式1で表されるRNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーを含むRNA分子を提供する。
上述したような本発明に係る5’-キャッピングされたRNA分子は、医薬的目的のために有用に活用され得る。
本発明に係る新規オリゴヌクレオチドは、5’-キャッピングされたRNAの合成に活用され、RNA生産工程(例えば、合成収率、合成規模、純度など)を改善するばかりでなく、それを活用した核酸治療薬またはワクチンの効能(例えば、RNAの安定性および/またはタンパク質発現効率)改善および副作用の減少(例えば、免疫原性の減少)効果を発揮することができる。したがって、本発明は、核酸治療薬またはワクチン分野に有用に活用し得る。
以下、実施例および実験例を通じて本発明の構成および効果をより詳しく説明する。これら実施例および実験例は、本発明を例示するためだけのものに過ぎず、本発明の範囲がこれら実施例および実験例により限定されるものではない。
工程1.(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロ-2-(ヒドロキシメチル)テトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)(((3aR,4R,6R,6aR)-6-(2-イソブチルアミド-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)メチル)ホスファートの製造
N-(9-((3aR,4R,6R,6aR)-6-(ヒドロキシメチル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-2-イル)イソブチルアミド(4g、10.17mmol)をアセトニトリルに溶かした。0~5℃まで冷却した後、(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-2-((ビス(4-メトキシフェニル)(フェニル)メトキシ)メチル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)ジイソプロピルホスホロアミダイト(8.91g、10.17mmol)と1H-テトラゾール(2.85g、40.7mmol)を順次入れた。10分後、常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、I2(0.1M)(7.74g、30.5mmol)in THF/蒸留水/ピリジン(66:33:1)(101.6mL)を入れた。常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応終了後、DCMで希釈し、10%チオ硫酸ナトリウム五水和物の溶液を入れ、有機層と水層を分離した。有機層を硫酸ナトリウムで脱水させ、減圧濃縮した。
濃縮残渣をDCM(200mL)に溶かした。0~5℃まで冷却した後、TFA 10.17mLをDCM 817mLに希釈してゆっくりと入れ、10分間攪拌した。反応液を常温までゆっくりと昇温させ、10分間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、飽和NaHCO3(aq)溶液をゆっくりと入れながらpHを8~9の間に合わせた。有機層と水層を分離し、有機層を硫酸ナトリウムで水分を除去し、濾過した。減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーにより分離し、黄色の固形物として標題化合物(5.62g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 882.1(M+H+)。
前記工程1にて得られた(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロ-2-(ヒドロキシメチル)テトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)(((3aR,4R,6R,6aR)-6-(2-イソブチルアミド-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)メチル)ホスファート(5.6g、6.35mmol)をDCM(21.2mL)に溶かした。0~5℃まで冷却した後、ビス(2-シアノエチル)ジイソプロピルホスホロアミダイト(3.32mL、12.70mmol)と1H-テトラゾール(0.890g、12.70mmol)を順次入れた。10分後、常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、I2(0.1M)(4.84g、19.05mmol)in THF/蒸留水/ピリジン(66:33:1)(63.6mL)を入れた。常温までゆっくりと昇温させ、1時間攪拌した。反応終了後、DCMで希釈し、10%のチオ硫酸ナトリウム五水和物の溶液を入れ、有機層と水層を分離した。有機層を硫酸ナトリウムで脱水させ、減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーにより分離し、黄色の固形物として標題化合物(5.78g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1086.1(M+H+)。
前記工程2にて得られた(2R,3R,4R,5R)-5-(6-ベンズアミド-9H-プリン-9-イル)-2-(((ビス(2-シアノエトキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-3-イル(2-シアノエチル)(((3aR,4R,6R,6aR)-6-(2-イソブチルアミド-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-2,2-ジメチルテトラヒドロフロ[3,4-d][1,3]ジオキソール-4-イル)メチル)ホスファート(2.89g、2.71mmol)を1M HCl水溶液(162mL、162mmol)に溶かし、常温で16時間攪拌した。反応液を0~5℃まで冷却した後、アンモニア水(42.2mL、1083mmol)をゆっくりと加えた。常温までゆっくりと昇温させた後、50~55℃で23時間加熱した。反応液をDCM(150mLで2回)で洗浄し、水層をDEAE Sephadex resinで精製し、白色の固形物として標題化合物(1.98g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 695.1(M+H+)。
工程1.2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-3,4-ジヒドロキシ-5-(((ヒドロキシ(ホスホノオキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)テトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム.トリエチルアミン塩の製造
((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)二りん酸塩三水素メチル.2トリエチルアミン塩(5g、7.74mmol)を精製水(155mL)に溶かし、酢酸で溶液のpHを4.5に調節した。硫酸ジメチル(5.18mL、54.2mmol)を1分間ゆっくりと添加した後、常温で1時間攪拌した。このとき、溶液のpHを5N水酸化ナトリウム水溶液を用いて4~4.5に調節した。反応終了後、DCM(200mL×3回)で洗浄し、水層を1M TEABを用いてpH5.5~6に調節した。DEAE Sephadex resinで精製し、白色の固形物として標題化合物(3.03g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 456.0(M-H+)。
前記工程1にて得られた2-アミノ-9-((2R,3R,4S,5R)-3,4-ジヒドロキシ-5-(((ヒドロキシ(ホスホノオキシ)ホスホリル)オキシ)メチル)テトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム.トリエチルアミン塩(3.03g、5.42mmol)、イミダゾール(3.69g、54.2mmol)をDMF(38.7mL)に溶かした。2,2’-ジチオジピリジン(5.97g、27.1mmol)を添加し、常温で10時間攪拌した。反応終了後、反応液を-10~-20℃まで冷却し、アセトン中の0.1Mナトリウムパーコレート(108mL、10.83mmol)を滴下した。生成された個体を濾過した後、乾燥し、白色の固形物として標題化合物(2.33g)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 507.0(M-H+)。
((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-4-ヒドロキシ-3-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)二りん酸塩三水素メチル.2トリエチルアミン塩(190mg、0.331mmol)を用いて、前記製造例2と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(159mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 522.0(M+H+)。
製造例1にて得られた化合物(20mg、0.029mmol)と製造例2にて得られた化合物(23.18mg、0.041mmol)をDMSO(0.29mL)に溶かし、MgCl2(3.84mg、0.041mmol)を添加した後、常温で7時間攪拌した。反応終了後、0.25mM EDTA 2Na salt solution(aq)1.44mLに希釈した。完全に溶解されたことを確認した後、精製水144mLに希釈し、DEAE Sephadex resinで精製し、白色の固形物として標題化合物(22.4mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1132.6(M-H+)。
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-(2-メトキシエトキシ)テトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(92mg、0.123mmol)と製造例2にて得られた化合物(91.3mg、0.172mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(73mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1187.7(M-3H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((1S,3R,4R,6S,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-6-メチル-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(30mg、0.034mmol)と製造例2にて得られた化合物(35mg、0.069mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(6mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1156.1(M-H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-メトキシテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(17mg、0.024mmol)と製造例2にて得られた化合物(24.43mg、0.048mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(3.8mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1145.8(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((1R,3R,4R,7S)-7-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-3-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-2,5-ジオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(50mg、0.055mmol)と製造例2にて得られた化合物(112.0mg、0.221mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(8mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1143.0(M-H+)
製造例1にて得られた化合物(30mg、0.03mmol)と製造例3にて得られた化合物(32.7mg、0.06mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(9mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1149.1(M+H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(20mg、0.029mmol)と製造例3にて得られた化合物(31.3mg、0.058mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(16mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1147.1(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(5-アミノ-7-オキソ-6,7-ジヒドロ-3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン-3-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(20mg、0.029mmol)と製造例2にて得られた化合物(30.5mg、0.058mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(14.5mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1133.1(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2,4-ジオキソ-3,4-ジヒドロピリミジン-1(2H)-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(50mg、0.058mmol)と製造例2にて得られた化合物(61.8mg、0.117mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(34.6mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1092.8(M-2H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(20mg、0.02mmol)と製造例3にて得られた化合物(21.47mg、0.039mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(15.2mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1165.0(M+H+)
製造例1と同様の方法で合成して得られた((2R,3R,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(2-アミノ-6-オキソ-1,6-ジヒドロ-9H-プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン-2-イル)メトキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-4-フルオロテトラヒドロフラン-2-イル)りん酸二水素メチル.2トリエチルアミン塩(50mg、0.049mmol)と製造例2にて得られた化合物(52.3mg、0.099mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(26.3mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1147.9(M-2H+)
製造例1にて得られた化合物(40mg、0.047mmol)と製造例2と同様の方法で得られた2-アミノ9-((2R,3R,4S,5R)-3,4-ジヒドロキシ-5-(((ヒドロキシ(1H-イミダゾール-1-イル)ホスホリル)オキシ)メチル)テトラヒドロフラン-2-イル)-7-メチル-6-オキソ-6,9-ジヒドロ-1H-プリン-7-イウム.ナトリウム塩(42.6mg、0.095mmol)を実施例1と同様の方法で反応させ、白色の固形物として標題化合物(6.5mg)を得た。
LC-MS(ESI,m/z)= 1052.1(M-2H+)
mRNA合成のためのDNA鋳型を得るため、バイオニクス(株)からT7 RNAプロモーター、5’UTR、EGFP、3’UTR、poly A配列を有するプラスミド遺伝子の合成を行った。次いで、キャップ物質に応じてプロモーター配列を変更するために、プラスミド遺伝子とprimeSTAR HS premix(タカラカタログ#R040A)、2μmolのフォワードプライマー(配列番号1)、2μmolのリバースプライマー(配列番号2)を混合し、PCR(重合酵素連鎖反応)を行った後、従来のプラスミド遺伝子にXbaI(タカラカタログ#1093A)、BamHI(タカラカタログ#1010A)制限酵素を用いたクローニングを通じてプラスミド遺伝子を作製した。作製したプラスミド遺伝子をSamI(タカラカタログ#1085A)制限酵素で線形化した後、AccuPrep PCR精製キット(バイオニアカタログ#K-3037)を用いて、GFP DNA転写鋳型(配列番号3)を確保した。
2-1:キャップを有さない(Non cap)GFP mRNAのIn vitro転写
5’末端にキャップ(cap)構造を有さないmRNA合成反応のため、40mM Tris・HCl(pH7.9)、25mMの塩化マグネシウム、2mMのスペルミジン、2mMのATP、2mMのUTP、2mMのCTP、2mMのGTP、5%のDMSO(シグマアルドリッチカタログ#472301-500ML)、5mg/mLのGFP DNA転写鋳型、800U/mL組み換えRNase阻害タンパク質(タカラカタログ#2316A)、2U/mL 酵母無機ピロホスファターゼ(サーモサイエンティフィックカタログ#EF0221)、2500U/mLのT7 RNAポリメラーゼ(バイオダインカタログ#dy1670)を混合した。
ARCAキャップを用いたmRNA合成反応のため、40mM Tris・HCl(pH7.9)、25mMの塩化マグネシウム、2mMのスペルミジン、2mMのATP、2mMのUTP、2mMのCTP、0.4mMのGTP、1.6mMのARCA(トリリンク、カタログ#N-7003)、5%のDMSO(シグマアルドリッチカタログ#472301-500ML)、5mg/mLのGFP DNA転写鋳型、800U/mLの組み換えRNase阻害タンパク質(タカラカタログ#2316A)、2U/mLの酵母無機ピロホスファターゼ(サーモサイエンティフィックカタログ#EF0221)、2500U/mLのT7 RNAポリメラーゼ(バイオダインカタログ#dy1670)を混合した。
本発明の実施例化合物を用いたmRNA合成反応のため、40mM Tris・HCl(pH7.9)、25mMの塩化マグネシウム、2mMのスペルミジン、2mMのATP、2mMのUTP、2mMのCTP、2mMのGTP、3.2mMの実施例化合物、5%のDMSO(シグマアルドリッチカタログ#472301-500ML)、5mg/mLのGFP DNA転写鋳型、800U/mLの組み換えRNase阻害タンパク質(タカラカタログ#2316A)、2U/mLの酵母無機ピロホスファターゼ(サーモサイエンティフィックカタログ#EF0221)、2500U/mLのT7 RNAポリメラーゼ(バイオダインカタログ#dy1670)を混合した。
In vitro転写により生成されたmRNAの翻訳活性をヒト子宮頸癌細胞株(Hela;Human cervix cancer cell line)で評価した。Hela細胞を5%の二酸化炭素の雰囲気下で37℃で10%のFBS、1%のペニシリン/ストレプトマイシンで補充したDMEM中で培養した。1×106個/ウェルのHela細胞を6-ウェルプレートにプレーティングした。翌日、細胞をトランスフェクション試薬(messengerMAX lipofectamine;インビトロジェンカタログ#LMRNA003)を用いてトランスフェクションさせた:トランスフェクション試薬メーカーの取扱説明書に従って、チューブAに複合培地(Opti-MEM;Life technologies)125μLにトランスフェクション試薬7.5μLを希釈し、室温で10分間インキュベーションさせ、チューブBには、Opti-MEM 125μLに製造されたmRNA 5μgを希釈し、準備した。チューブAとチューブBの溶液を混合した後、室温で5分間インキュベーションさせた。インキュベーション時間の間、細胞培養液は、ペニシリン/ストレプトマイシンを含まない10%のFBSを含むDMEMに交換した。その後、インキュベーションされた混合溶液を用いて細胞をトランスフェクションさせた。5%の二酸化炭素の雰囲気下で37℃で3~4時間インキュベーション後に細胞培養液は、10%のFBS、1%のペニシリン/ストレプトマイシンで補充したDMEMに交換した。トランスフェクション96時間後に蛍光顕微鏡を用いて蛍光タンパク質の発現を確認した。
トランスフェクションの実験後、培養液を除去し、PBSを用いて1回洗浄を行った。細胞溶解緩衝液(RIPA+ホスファターゼ阻害剤+PMSF)200μLを処理した後、4℃で10分間溶解させた。細胞溶解物を回収した後、12000rpm、4℃、10分間遠心分離を行った。その後、上澄み液を回収した後、5×SDS-サンプルローディングバッファーと混合した後、100℃で5~10分間沸かした。10%のSDS PAGE-ゲルで120V、10分、170V、1時間ランニングした。Xcell 2 blot Module(Invitrogen)を用いて30Vで1時間トランスファーした。5%のBSA-PBSTを用いて常温で1時間ブロッキングした。ラビット抗-GFP抗体を5%のBSA-PBSTに1:1000で希釈した後、4℃で一晩反応させた。その後、PBSTで10分間3回洗浄した。HRP-結合されたラビット二次抗体を2.5%BSA-PBSTに1:10000で希釈した後、室温で1時間処理した。次いで、PBSTで10分間3回洗浄した。ECL処理後、化学発光により確認し、β-actin対比GFP 発現レベルを解析した(表1)。
トランスフェクションの実験後、培養液を除去し、PBSで1回洗浄した。トリプシン-EDTA処理後、37℃で細胞が脱落し始めるまで約2~3分間インキュベーションした。培養培地(HG DMEM+10%のFBS+1%のペニシリン/ストレプトマイシン)で中和した後、常温で1200rpmで2分間遠心分離した。上澄み液を掬い取った後、PBS1mL分注した後、ピベッティングにより凝集した細胞を解放した。FACS(BD FACSDiva 8.0.3)でGFPシグナル(FITC)を測定した(FSC、SSC確認、表2)。
Claims (24)
- 下記化学式1で表される化合物、その立体異性体、またはその塩:
前記化学式中、
B1およびB2は、それぞれ独立して、天然、非天然または修飾ヌクレオシド塩基であり;
X1は、-OH、-O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
X2は、-HまたはX1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
Y1は、-O(C1-4アルキル)、-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、-CH2O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Y2は、-HまたはY1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
Z1およびZ2は、それぞれ独立して、-OH、-O(C1-4アルキル)、-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、-CH2O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Z3は、-HまたはZ1と結合し、LNA環を形成するものであり{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)、-OH、または-O(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
nは、0~3の整数であり;
mは、1~10の整数であり{ここで、mが2以上である場合、それぞれのB2、Z1およびZ2は、互いに異なっていてもよい};
R1およびR2は、それぞれ独立して、-Hまたは-(C1-4アルキル)であり;
R3は、-(C1-4アルキル)である。 - 前記非天然または修飾ヌクレオシド塩基は、前記天然ヌクレオシド塩基の異性体であるまたは前記天然ヌクレオシド塩基の一つ以上の-Hが-(C1-4アルキル)、-O(C1-4アルキル)または-ハロで置換され、一つ以上の=CH-が=N-で置換され、および一つ以上の=Oが=Sで置換されてなる群から選択された1つ以上で置換されたものである;
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - B1およびB2は、それぞれ独立して、
である;
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - X1は、-OHであり;
X2は、-Hである;
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - Y1は、-O(C1-4アルキル)または-O(C1-4アルキル)O(C1-4アルキル)、または-ハロであり;
Y2は、-HまたはY1と結合し、LNA環を形成するものである{ここで、前記LNA環の一つ以上のHは、-(C1-4アルキル)で置換されていてもよい};
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - Z1は、-OHまたは-O(C1-4アルキル)であり;
Z2は、-OHであり;
Z3は、-Hである;
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - nは、0または1である;
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - mは、1である;
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - R1およびR2は、それぞれ独立して、-Hであり;
R3は、-(C1-4アルキル)である;
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - 前記化合物、その立体異性体、またはその塩は、RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーである、
請求項1に記載の化合物、その立体異性体、またはその塩。 - 請求項1~11のいずれか一項に記載のRNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーを含むRNA分子。
- RNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーは、RNA分子の5’上端に付着されたものである、請求項12に記載のRNA分子。
- RNA分子は、1個以上のコーティング配列(coding sequence;CDS)を含むmRNAである、請求項12に記載のRNA分子。
- (S-1)DNA鋳型、請求項1~11のいずれか一項に記載のRNAキャッピング用オリゴヌクレオチドプライマーおよびRNAポリメラーゼを混合する工程;および
(S-2)前記混合物をインキュベーションし、前記ポリヌクレオチド鋳型の転写を行う工程;
を含む請求項12に記載のRNA分子の合成方法。 - RNA分子の合成は、in vitroで行われるものである、請求項15に記載の合成方法。
- 請求項12に記載のRNA分子から翻訳されたペプチド。
- 請求項12に記載のRNA分子が導入された細胞。
- 請求項18に記載の細胞から産生されたペプチド。
- 請求項12に記載のRNA分子を含む核酸治療薬。
- RNA分子を標的細胞に導入することができる伝達体を含む、請求項20に記載の核酸治療薬。
- 請求項12に記載のRNA分子を含むワクチン。
- RNA分子を標的細胞に導入することができる伝達体を含む、請求項22に記載のワクチン。
- 癌または感染症の疾患を予防するための、請求項22に記載のワクチン。
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