JPH06510203A - Formation of triple helix complexes of double-stranded DNA using nucleoside oligomers containing purine base analogs - Google Patents

Formation of triple helix complexes of double-stranded DNA using nucleoside oligomers containing purine base analogs

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JPH06510203A
JPH06510203A JP5505283A JP50528392A JPH06510203A JP H06510203 A JPH06510203 A JP H06510203A JP 5505283 A JP5505283 A JP 5505283A JP 50528392 A JP50528392 A JP 50528392A JP H06510203 A JPH06510203 A JP H06510203A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 プリン塩基類似体を含むヌクレオシドオリゴマーを用いる二重鎖DNAの三重ら せん複合体の形成 関連出願の引用 この出願は、アメリカ特許出願番号924234、出願日1986年10月28 日の一部継続出願である、アメリカ合衆国特許出願番号368027、出願日1 989年6月19日の一部継続出願であり、その記載を引用して明細書の記載こ の発明は、国立衛生研究所からの認可、契約番号GM−45012を含む政府の 支援を受けて為されたものであった。政府は本発明に対しある種の権利を有する 。[Detailed description of the invention] Mie et al. of double-stranded DNA using nucleoside oligomers containing purine base analogs. Formation of shear complex Citation of related applications This application is filed under U.S. Patent Application No. 924234, filed October 28, 1986. U.S. Patent Application No. 368027, filed as a continuation-in-part application of This is a continuation-in-part application filed on June 19, 1989, and the description is cited here. The invention is supported by government grants, including grants from the National Institutes of Health, Contract No. GM-45012. This was done with support. The government has certain rights to this invention. .

ここに引用される刊行物およびその他の引用文献は引用して明細書の内容とし、 下記の記載において多数引用されており、請求の範囲の直前に添付の文献目録中 に分類しである。The publications and other references cited herein are incorporated by reference into the specification; Numerous citations are given in the following description, and in the bibliography attached immediately before the claims. It is classified as follows.

この出願は、選択された二重鎖DNA構造と特異的に複合体形成し三重らせん構 造を形成し得るヌクレオシドオリゴマーを用いて二重鎖DNA中の特定の配列を 検索し、所在位置を決定する新規な方法に関するものである。This application specifically forms a complex with a selected double-stranded DNA structure and a triple helix structure. specific sequences in double-stranded DNA using nucleoside oligomers that can form structures. A novel method of searching and locating.

フーグスティーン(Hoogsteen)水素結合により二重鎖DNA中のポリ プリン路に結合しているホモピリミジンオリゴデオキシリボヌクレオチドによる 三重らせん構造の形成が報告されている(例えば、(1)および(2)参照)。Polymers in double-stranded DNA are bonded by Hoogsteen hydrogen bonds. by homopyrimidine oligodeoxyribonucleotides bound to the purine tract The formation of triple helical structures has been reported (see, eg, (1) and (2)).

ホモピリミジンオリゴヌクレオチドは三重らせん形成を経て二重らせんDNAの 主たる溝中に伸長したプリン配列が認められることが判明した。特異性はホモピ リミジンオリゴヌクレオチドとワトソンークリック二重DNAのプリン鎮の開の フーグスティーン塩基対合によって与えられることが判明した。フーグスティー ン(または、三番目の)鏡上にシトノンおよびチミジンを含む三重らせん複合体 は酸性から中性溶液中ではそれぞれ安定であるが、pHが高くなるに従って、分 離することが判明している。5−プロモーウランルのようなTおよび5−メチル シトシンのようなCの修飾塩基のフーグスティーン鎖中への組み込みは、より高 いpH領域にわたって三重らせんの安定性を増大することが判明している。シト シン(C)がフーグスティーン型対合に関与するためには、水素結合のためにピ リミジン環の3−N上で水素が利用可能でなければならない。従って、ある種の 条件下では、CはN−3でプロトン化され得る。Homopyrimidine oligonucleotides form double helix DNA through triple helix formation. It was found that an extended purine sequence was observed in the main groove. Specificity is homopy Limidine oligonucleotide and Watson-Crick double DNA purine release It was found that it is given by Hoogsteen base pairing. Fugu tea Triple helical complex containing cytonone and thymidine on the single (or third) mirror are stable in acidic to neutral solutions, but as the pH increases, It is known that it will leave. T and 5-methyl such as 5-promouranyl Incorporation of modified bases of C, such as cytosine, into the Hoogsteen chain may result in higher It has been found to increase the stability of the triple helix over a wide pH range. Shito In order for syn (C) to participate in Hoogsteen-type pairing, the piping is required due to hydrogen bonding. Hydrogen must be available on the 3-N of the rimidine ring. Therefore, some kind of Under the conditions, C can be protonated at N-3.

DNAは広範な多形コンホメーションを示し、このようなコンホメーションは生 物学的工程では不可欠であり得る。配列特異的蛋白−DNA結合によるシグナル 導入の調節および転写、翻訳および複製のような分子の相互作用はDNAコンホ メーションについては独立していると考えられている。(3)ゲノムの重要な領 域に結合し、異常な細胞の機能、複製、および生存を選択的に阻害する治療剤の 開発可能性について考えるのは極めて興味深いことである。DNA exhibits a wide range of polymorphic conformations, and these conformations are It can be essential in physical processes. Signal by sequence-specific protein-DNA binding Regulation of introduction and molecular interactions such as transcription, translation, and replication depend on DNA conformation. ation is considered to be independent. (3) Important regions of the genome therapeutic agents that selectively inhibit abnormal cell function, replication, and survival. It is very interesting to think about the development possibilities.

(4)配列特異的DNA結合分子の考案および開発は多数の研究所で検討されて おり、外来遺伝物質(例えば、ウィルス)またはゲノムDNAの変性(例えば、 癌)を含む疾病の診断および処置に関して広範で密接な関係を有する。(4) The idea and development of sequence-specific DNA-binding molecules is being studied in many laboratories. foreign genetic material (e.g. viruses) or modification of genomic DNA (e.g. It has a wide range of implications for the diagnosis and treatment of diseases, including cancer.

メチルホスホナート(MP)主鎖から成るヌクレアーゼ抵抗性非イオン性オリゴ デオキシヌクレオチド(ODN)はインビトロおよびインビボで、可能な抗癌、 抗ウィルスおよび抗菌剤として検討されてきた。(5)これらの類似体の5’− 3’結合ヌクレオチド間結合はヌクレイツクアシッド・ホスホジエステル結合の コンホメーションときわめて近似している。ホスホナート主鎖は1個の陰イオン ホスホリル酸素のメチル置換により中性にされる;荷電ホスホナート基のために 鏡開および鎖内反発作用が減少する。(5)MP主鎖を有する類似体は生存細胞 に貫通し得、グロビン合成および水泡性口内炎ウィルス蛋白合成におけるmRN A翻訳を阻害し、HSV複製の阻害において、mRNA前駆体のスプライシング を阻害することが示されている。非イオン性類似体による阻害作用の機構は相補 的RNAおよび/またはDNAとの安定した複合体のコンホメーションを含む。Nuclease-resistant nonionic oligos consisting of a methylphosphonate (MP) backbone Deoxynucleotides (ODNs) have shown potential anticancer potential in vitro and in vivo. It has been investigated as an antiviral and antibacterial agent. (5) 5'- of these analogs The 3' internucleotide bond is a nucleotide-phosphodiester bond. The conformation is very similar. The phosphonate backbone has one anion made neutral by methyl substitution of the phosphoryl oxygen; due to the charged phosphonate group Mirror opening and intrachain repulsion are reduced. (5) Analogs with MP backbone are viable cells mRNA in globin synthesis and vesicular stomatitis virus protein synthesis Pre-mRNA splicing in inhibiting A translation and inhibiting HSV replication. has been shown to inhibit The mechanisms of inhibition by nonionic analogs are complementary contains a stable complex conformation with target RNA and/or DNA.

選択された一重鎖外来核酸配列に相補的な非イオン性オリゴヌクレオシド・アル キル−およびアリール−ホスホナート類似体は、細胞中に存在する他の核酸の機 能や発現を妨げることなく、特定の核酸に対する結合または妨害により、核酸の 発現または機能を選択的に阻害することができる(例えば、アメリカ合衆国特許 第4469863および4511713号参照)。哺乳動物細胞から採取された 相補的ヌクレアーゼ−抵抗、非イオン性オリゴヌクレオシドメチルホスホナート の単純ヘルペス・ウィルス−1を含むある種のウィルス性蛋白合成阻害のための 利用はアメリカ合衆国特許第4757055号に開示されている。A nonionic oligonucleoside alkyl compound complementary to a selected single-stranded foreign nucleic acid sequence. Kill- and aryl-phosphonate analogs are highly functional in other nucleic acids present in cells. of a nucleic acid by binding to or interfering with the specific nucleic acid without interfering with its ability or expression. Expression or function can be selectively inhibited (e.g., U.S. Pat. 4469863 and 4511713). harvested from mammalian cells Complementary Nuclease-Resistance, Nonionic Oligonucleoside Methylphosphonate for inhibiting the synthesis of certain viral proteins, including herpes simplex virus-1. Utilization is disclosed in U.S. Pat. No. 4,757,055.

ウィルス■RNAの一部に相補的なアンチ−センスオリゴヌクレオチドまたはホ スホロチオアート類似体の蛋白へのウィルス閣RNAの転写および翻訳妨害のた めの利用についてはすでに提案されている。アンチ−センス構築物はウィルス■ RNAに結合し得、細胞リボゾームのaRNAに対する活動を阻止し、それによ り論RNAの蛋白質への翻訳の停止、「翻訳停止」または「リボゾーム−ハイブ リッド合成停止」といわれるプロセスを妨害すると考えられる。(6)HTLV −11I複製および/または発現に必要なHTLV−111ゲノムの高度保存領 域に相補的なオリゴヌクレオチドの投与による、HTLV−111の細胞感染の 阻害はアメリカ合衆国特許第4806463号中に開示されている。Anti-sense oligonucleotide or oligonucleotide complementary to a portion of virus RNA Because of the interference with the transcription and translation of viral RNA into protein by sholothioate analogues. Proposals have already been made for the use of Antisense constructs are viruses ■ can bind to RNA and block the activity of cellular ribosomes against aRNA, thereby Termination of translation of RNA into protein, ``translation termination'' or ``ribosome hive'' This is thought to interfere with the process called "stopping of lid synthesis." (6)HTLV -Highly conserved regions of the HTLV-111 genome required for 11I replication and/or expression Infection of cells with HTLV-111 by administration of oligonucleotides complementary to the Inhibition is disclosed in US Pat. No. 4,806,463.

オリゴヌクレオチドは、逆転写酵素活性(複製)並びにウィルス蛋白p15およ びp24の産生(遺伝子発現)により判断されるように、ウィルスの複製および /または遺伝子発現に影響を与えることが見出された。The oligonucleotides inhibit reverse transcriptase activity (replication) as well as viral proteins p15 and viral replication and p24 production (gene expression). /or found to affect gene expression.

ヌクレオシド間メチルホスホナート結合を含むある種のアンチ−センスオリゴデ オキシヌクレオチドのHIV−誘発合胞体形成および発現阻害能は既に検討され ている。(7) ソラレンー誘導体化オリゴヌクレオシド・メチルホスホナートはコード化または 非−コード化−重鎖DNAのいずれもの架橋が可能である;しかし二重鎖DNA は架橋されないと報告されている。(28)発明の概要 本発明は二重鎖核酸または二重鎖核酸配列の特定切片を検索または認識する方法 、および所与の配列を有する二重鎖核酸の特定切片の発現または機能の阻害方法 に関する。これは二重構造のもとのままの状態を破壊または二重鎖核酸の塩基対 合を妨害することなく行われる。本発明はまた、選択された二重鎖核酸配列の発 現および/または機能阻害に有用であり、所望により核酸修飾基を含んでいても よい新規修飾オリゴマーに関する。さらに、本発明は、プリン塩基にシン・コン ホメーションに好都合な化学的修飾を加えたプリンヌクレオシド類似体を含む新 規オリゴマーに関する。本発明はまた、二重鎖核酸の特定切片と、核酸切片に十 分相補的であることから、核酸切片とその塩基対(またはハイブリッド形成)を 読み取り得るオリゴマーの相互作用による三重らせん構造の形成に関する。これ らの二重鎖核酸には、二重鎖DNA並びにDNA:RNAハイブリッドおよび二 重鎖RNAがある。Certain anti-sense oligonucleotides containing internucleoside methylphosphonate linkages The ability of oxynucleotides to inhibit HIV-induced syncytium formation and expression has been previously investigated. ing. (7) Psoralen-derivatized oligonucleoside methylphosphonates are encoded or Crosslinking of any non-coding heavy stranded DNA is possible; however, double stranded DNA is reported to be not cross-linked. (28) Summary of the invention The present invention provides a method for searching or recognizing a double-stranded nucleic acid or a specific section of a double-stranded nucleic acid sequence. , and a method for inhibiting the expression or function of a specific segment of a double-stranded nucleic acid having a given sequence. Regarding. This destroys the intact duplex structure or base pairing of double-stranded nucleic acids. This is done without interfering with the meeting. The present invention also provides for the production of selected double-stranded nucleic acid sequences. and/or functional inhibition, and may optionally contain nucleic acid modifying groups. Concerning good new modified oligomers. Furthermore, the present invention provides syn-containing compounds for purine bases. New products containing purine nucleoside analogues with chemical modifications that favor their conformation. Regarding oligomers. The present invention also provides specific sections of double-stranded nucleic acids and Because they are complementary, nucleic acid fragments and their base pairing (or hybridization) Concerning the formation of triple helical structures by readable oligomer interactions. this Their double-stranded nucleic acids include double-stranded DNA as well as DNA:RNA hybrids and double-stranded nucleic acids. There is heavy chain RNA.

従って、1観点からは、本発明は、核酸切片を、二重鎖核酸の上記切片またはそ の一部中のプリン塩基の配列に十分相補的ある本発明オリゴマーと接触させて、 それらと水素結合(またはハイブリッド形成)させ、それによって、三重らせん 構造を形成することを含む、二重鎖核酸の特定切片の検索および認識の方法に関 する。Therefore, from one aspect, the present invention provides a method for preparing nucleic acid fragments such as the above-mentioned fragments of double-stranded nucleic acids or the like. contact with an oligomer of the present invention that is sufficiently complementary to the sequence of purine bases in a portion of hydrogen bond (or hybridize) with them, thereby forming a triple helix Concerning methods for searching and recognizing specific sections of double-stranded nucleic acids, including forming structures. do.

1つの好ましい態様によると、本発明は、好ましくは8位にシン・コンホメーシ ョンに好都合な修飾が加えられたプリン塩基を含む少なくとも1個のヌクレオシ ド単位を含み、二重鎖核酸の特定切片またはその一部に充分相補的であることか ら三重らせんを形成するオリゴマーを用いる前記特定切片の検索または認識方法 であって、二重らせんの一部が少なくとも約7個のプリン塩基を有するポリプリ ン配列を含み、オリゴマーがポリプリン配列を有する鎖に対してパラレルである 方法に関するものである。この場合、ポリプリン配列中のグアニンは、8−オキ ソアデニンおよびシトシンまたはシトシン類似体(いずれかは生理学的pHでN −3がプロトン化されている)から選択されるオリゴマー中の塩基により読み取 られ、またポリプリン配列中のアデニンは、8−オキソグアニン、チミンおよび ウラシルから選択されるオリゴマー中の塩基により読み取られる。特に好ましい 態様によると、ポリプリン配列は約50%以下の割合でピリミジン塩基を含み得 る。その場合、ポリプリン配列中のシトシンは、8−フルオログアニン、8−フ ルオロアデニン、8−メトキシアデニンおよび8−アザアデニンから選択される オリゴマー中の塩基により読み取られる。プリン塩基の上述の8−修飾形は、シ ン・コンホメーションに適している。According to one preferred embodiment, the present invention provides a thin conformation, preferably at position 8. at least one nucleonucleotide containing a purine base that has been modified to favor the Contains double-stranded nucleic acid units and is sufficiently complementary to a specific section or part of a double-stranded nucleic acid. Method for searching or recognizing the specific section using an oligomer forming a triple helix a polypurine in which a portion of the double helix has at least about 7 purine bases; polypurine sequence, and the oligomer is parallel to the strand with the polypurine sequence. It is about the method. In this case, the guanine in the polypurine sequence is Soadenine and cytosine or cytosine analogs (either N −3 is protonated) and the adenine in the polypurine sequence is 8-oxoguanine, thymine and It is read by a base in the oligomer selected from uracil. particularly preferred According to embodiments, the polypurine sequence may include up to about 50% pyrimidine bases. Ru. In that case, the cytosine in the polypurine sequence is 8-fluoroguanine, 8-fluoroguanine, selected from fluoroadenine, 8-methoxyadenine and 8-azaadenine It is read by the base in the oligomer. The above-mentioned 8-modified forms of purine bases are conformation.

他の観点によると、本発明は、所与の配列を有する二重鎖核酸の特定切片の発現 または機能を防止または阻害する方法であって、上記核酸切片と上記二重鎖核酸 切片に十分相補的な本発明オリゴマーとを接触させ、これと水素結合を形成させ ることにより三重らせん構造を形成する方法に関する。According to another aspect, the invention provides for the expression of a specific segment of a double-stranded nucleic acid having a given sequence. or a method for preventing or inhibiting the function of the nucleic acid fragment and the double-stranded nucleic acid. The section is brought into contact with an oligomer of the present invention that is sufficiently complementary to form a hydrogen bond with it. The present invention relates to a method for forming a triple helical structure by

上記方法の好ましい態様によると、本発明は、好ましくは8位にシン・コンホメ ーションに好都合な修飾が加えられたプリン塩基を含む少なくとも1個のヌクレ オシド単位を含むオリゴマーを用いて、二重鎖核酸のうちの一部が少なくとも約 7個のプリン塩基を一部に有するポリプリン配列を含む二重鎖核酸の特定切片の 発現または機能を防止または阻害する方法であって、前記オリゴマーがポリプリ ン配列を有する鎖にパラレルである方法に関するものである。この状況では、ポ リプリン配列中のグアニンは、8−オキソアデニンおよびシトシンまたはシトシ ン類似体(いずれかは生理学的pHでN3がプロトン化されている)から選択さ れるオリゴマー中の塩基により読み取られ、アデニンは、8−オキソグアニン、 チミンおよびウラシルから選択されるオリゴマー中の塩基により読み取られる。According to a preferred embodiment of the above method, the present invention preferably provides a thin conformation at position 8. at least one nucleotide containing a purine base that has been modified to favor the Using oligomers containing osidic units, a portion of a double-stranded nucleic acid is at least about A specific section of a double-stranded nucleic acid containing a polypurine sequence containing 7 purine bases A method of preventing or inhibiting expression or function, wherein the oligomer is a polypropylene It relates to a method in which the strands are parallel to each other and have a sequence of strands. In this situation, the port Guanine in the liprin sequence is 8-oxoadenine and cytosine or cytosine. selected from N3 analogues (one of which is protonated at N3 at physiological pH). Adenine is read by the base in the oligomer, and adenine is 8-oxoguanine, It is read by a base in the oligomer selected from thymine and uracil.

特に好ましい態様によると、ポリプリン配列は約50%以下の割合でピリミジン 塩基を含み得る。そのような場合、ポリプリン配列中のシトシンは、8−フルオ ログアニン、8−メトキシグアニンおよび8−アザグアニンから選択されるオリ ゴマー中の塩基により読み取られ、ポリプリン配列中のチミンおよびウラシルは 、8−フルオロアデニン、8−メトキシアデニンおよび8−アザアデニンから選 択されるオリゴマー中の塩基により読み取られる。プリン塩基の上記8−修飾形 はシン・コンホメーションに適している。According to particularly preferred embodiments, the polypurine sequences contain no more than about 50% pyrimidines. May contain bases. In such cases, the cytosine in the polypurine sequence is an ori selected from guanine, 8-methoxyguanine and 8-azaguanine; Read by the bases in the semen, thymine and uracil in the polypurine sequence are , 8-fluoroadenine, 8-methoxyadenine and 8-azaadenine. The base in the selected oligomer is read. The above 8-modified form of purine base is suitable for thin conformation.

本発明は、核酸切片が生細胞中の遺伝子を含み、三重らせん構造の形成が永久的 に上記遺伝子を阻害または不活性化する方法に関する。In the present invention, the nucleic acid fragment contains genes in living cells, and the formation of a triple helix structure is permanent. The present invention relates to a method for inhibiting or inactivating the above gene.

好ましい例では、上記オリゴマーを修飾することにより、オリゴマー水素が選択 された核酸配列と水素結合またはハイブリッド形成した後、核酸と化学的反応を 生じ、それを不可逆的に修飾する核酸修飾基を組み込ませる。そのような修飾は 、共有結合の形成、核酸のアルキル化、特定の位置での上記核酸の開裂、または 核酸の分解または破壊によるオリゴマーと核酸の架橋を含み得る。In a preferred example, the oligomer hydrogen is selected by modifying the oligomer described above. After hydrogen bonding or hybridization with the identified nucleic acid sequence, a chemical reaction is performed with the nucleic acid. a nucleic acid modifying group that irreversibly modifies it. Such a modification is , the formation of a covalent bond, alkylation of a nucleic acid, cleavage of said nucleic acid at a specific position, or It may include cross-linking of oligomers and nucleic acids by degradation or destruction of the nucleic acids.

本発明によると、シン・コンホメーションに好都合な修飾が加えられたプリン塩 基を有する少なくとも1個のヌクレオシド単位を含む第3鎮オリゴマーが提供さ れる。これらのオリゴマーは、様々なヌクレオシド間結合のいずれか一つにより 結合され得るヌクレオシド単位(またはヌクレオシドモノマー)を含む。これら のヌクレオシド間結合には、燐含有結合、例えばホスホジエステル結合、アルキ ルおよびアリール−ホスホナート結合、ホスホロチオアート結合、ホスホロアミ ダート結合および中性燐酸エステル結合、例えばホスホトリエステル結合、並び に燐を含まないヌクレオシド間結合、例えばモルホリン結合、ホルムアセクール 結合、スルファマート結合およびカルバマート結合があるが、これらに限定され るわけではない。当業界で公知の他のヌクレオシド間結合もこれらのオリゴマー で使用され得る。また、好ましい態様によると、これらのオリゴマーは、リボシ ル部分、デオキシリボシル部分および修飾リボシル部分、例えば2゛−0−アル キルリボシル(1〜10個の炭素原子を有するアルキル)、2°−O−アリール リボシルおよび2′−ハロゲンリボシル(全て所望によりハロゲン、アルキルお よびアリールにより置換されていてもよい)、および特に2°−0−メチルリボ シル部分を含む修飾糖部分を有するヌクレオシド単位を組み込み得る。特に、修 飾リボシル、特に2’−0−メチルリボシル部分を有するヌクレオシド単位の組 み込みは、二重鎖核酸配列とのハイブリダイゼーションを有利に改善し、酵素分 解に対する抵抗性も改善し得る。According to the present invention, purine salts with favorable modifications to the syn conformation Tertiary oligomers are provided that include at least one nucleoside unit having a group. It will be done. These oligomers are linked by any one of a variety of internucleoside linkages. Contains nucleoside units (or nucleoside monomers) that can be attached. these The internucleoside linkages include phosphorus-containing bonds, such as phosphodiester bonds, aryl and aryl-phosphonate linkages, phosphorothioate linkages, phosphoroaminoyl Dart bonds and neutral phosphate ester bonds, such as phosphotriester bonds, and Internucleoside bonds that do not contain phosphorus, such as morpholine bonds, formacecool bonds, sulfamate bonds, and carbamate bonds, but are not limited to It's not like that. Other internucleoside linkages known in the art may also be used in these oligomers. can be used in Also, according to a preferred embodiment, these oligomers moieties, deoxyribosyl moieties and modified ribosyl moieties, such as 2'-0-alcohol moieties. Kyribosyl (alkyl having 1 to 10 carbon atoms), 2°-O-aryl ribosyl and 2'-halogenribosyl (all optionally halogen, alkyl or and aryl), and especially 2°-0-methylribo Nucleoside units having modified sugar moieties including sil moieties may be incorporated. In particular, a set of nucleoside units having a decorative ribosyl, especially a 2'-0-methylribosyl moiety; Incorporation advantageously improves hybridization with double-stranded nucleic acid sequences and Resistance to solutions may also be improved.

他の観点では、本発明は、特定の二重鎖核酸片のプリン配列に十分相補的である ため、水素結合をし、三重らせん構造を形成する新規非イオン性アルキル−およ びアリール−ホスホナートオリゴマーを提供するものである。非イオン性メチル ホスホナートオリゴマーが好ましい。In another aspect, the present invention provides a method that is sufficiently complementary to a purine sequence of a particular double-stranded nucleic acid piece. Therefore, new nonionic alkyl and and aryl-phosphonate oligomers. nonionic methyl Phosphonate oligomers are preferred.

本発明はまた、シトシン・類似体がシトシンと置換し、このシトシン・類似体が シトシンのN−3に対応する環上位置で水素結合に利用し得る水素を有し、中性 pHでグアニン塩基と2個の水素結合を形成し得る複素環を含むヌクレオジル単 位を有するオリゴマーを提供する。前記シトシン類似体には、5−メチルーシト シン、および表5に示された類似体がある。The present invention also provides that a cytosine analog replaces cytosine, and that the cytosine analog It has hydrogen that can be used for hydrogen bonding at the ring position corresponding to N-3 of cytosine, and is neutral. A nucleozyl monomer containing a heterocycle that can form two hydrogen bonds with a guanine base at pH The present invention provides an oligomer having a position. The cytosine analogs include 5-methyl-cyto Syn, and the analogs shown in Table 5.

さらに、本発明は、プリン−ピリミジンまたはピリミジン−プリン塩基対との三 重線を形成し得るプリンヌクレオシド類似体を含むオリゴマーに関するものであ って、前記オリゴマーに対してプリンおよびピリミジン両ヌクレオシドを有する 二重らせんの一鎖の配列が読み取られ得る。好ましい一態様では、プリンヌクレ オシド類似体を含め、プリンヌクレオシドのみを含むオリゴマーが提供される。Furthermore, the present invention provides for triplet combinations with purine-pyrimidine or pyrimidine-purine base pairs. Concerning oligomers containing purine nucleoside analogs that can form heavy lines. Therefore, the oligomer has both purine and pyrimidine nucleosides. The sequence of one strand of the double helix can be read. In a preferred embodiment, the purine nuclei Oligomers containing only purine nucleosides, including ocide analogs, are provided.

さらに別の好ましい態様では、これらのプリンヌクレオシド類似体と組み合わせ てピリミジンヌクレオシドを含むオリゴマーが提供される。これらのプリンヌク レオシド類似体は、好ましくは8位が修飾されているため、シン・コンホメーシ ョンが有利である。従って、前記プリン類似体ヌクレオシドには、8−オ七ソー A。In yet another preferred embodiment, combinations with these purine nucleoside analogs An oligomer containing a pyrimidine nucleoside is provided. these pudding Reoside analogues are preferably modified at the 8-position and therefore have a thin conformation. tion is advantageous. Therefore, the purine analog nucleosides include 8-o-7-iso A.

8−オキソ−G、8−フルオロ−A、8−フルオロ−G、8−メトキシ−A、8 −メトキノ−G、8−アザ−Aおよび8−アザ−Gがある。8-oxo-G, 8-fluoro-A, 8-fluoro-G, 8-methoxy-A, 8 -methokino-G, 8-aza-A and 8-aza-G.

(A)定義 ここで用いる場合、下記の用語は特に反対であると断らなければ下記の意味を有 する。(A) Definition When used herein, the following terms have the following meanings unless specifically stated to the contrary: do.

「プリン」または「プリン塩基」という語は、天然アデニンおよびグアニン塩基 、並びにそれらの塩基の修飾形、例えば8位が置換された塩基を包含する。The term "purine" or "purine base" refers to the natural adenine and guanine bases , as well as modified forms of those bases, such as bases substituted at the 8-position.

用語「ヌクレオシド」は、ヌクレオシド単位をいい、それらは互換性があり、5 炭素糖および窒素含有塩基を含む核酸のサブ単位も包含する。この用語は、それ らの塩基としてA、G、C,TおよびUを有する単位だけでなく、類似体および 塩基の修飾形(例えば8−置換プリン)をも含む。RNAの場合、5炭素糖はリ ボースである。DNAの場合、それは2°−デオキシリボースである。この用語 はまた、修飾糖類、例えば2°−〇−アルキルリボースを含む前記サブ単位の類 似体も包含する。The term "nucleoside" refers to a nucleoside unit, which are interchangeable and Also included are subunits of nucleic acids that include carbon sugars and nitrogenous bases. This term is units with A, G, C, T and U as bases, as well as analogs and Also included are modified forms of bases (eg, 8-substituted purines). In the case of RNA, the 5-carbon sugar is It's Bose. In the case of DNA, it is 2°-deoxyribose. this term also includes classes of said subunits containing modified sugars, such as 2°-0-alkyl ribose. Also includes analogues.

用語「ホスホナート」は、基0=P−R(式中、Rはアルキルまたはアリール基 をいう)をいう。適当なアルキルまたはアリール基は立体的にホスホナート結合 を妨害しないか、または相互に作用しない基を含む。ホスホナート基はrRJま たは「S」のいずれの立体配置をもとることができる。ホスホナート基はヌクレ オシド単位を連結するヌクレオシド間リン基結合(または連結)として用いられ 得る。The term "phosphonate" refers to the group 0=P-R, where R is an alkyl or aryl group. ). Suitable alkyl or aryl groups are sterically linked to phosphonates. Contains groups that do not interfere with or interact with each other. The phosphonate group is rRJ or "S" configuration. The phosphonate group is It is used as an internucleoside phosphorus bond (or linkage) that connects osidic units. obtain.

用語「ホスホジエステル」とは、基o=p−oをいい、ホスホジエステル基はヌ クレオシド単位を結合するためのヌクレオシド間リン基結合(または連結)とし て用いられ得る。「非ヌクレオシドモノマー単位」という語は、標的配列へのオ リゴマーのハイブリダイゼーションにあまり関与しないモノマー単位を指す。前 記モノマー単位は、例えばヌクレオシドとの重要な水素結合には一切関与しては ならず、5ヌクレオシド塩基またはその類似体の1つを構成成分として有するモ ノマー単位を排除する。The term "phosphodiester" refers to the group o=po, where the phosphodiester group is As an internucleoside phosphorus linkage (or linkage) to link cleoside units It can be used as The term "non-nucleoside monomer unit" refers to Refers to monomer units that do not significantly participate in oligomer hybridization. Before The monomer units listed above do not participate in any important hydrogen bonds with e.g. nucleosides. 5 nucleoside bases or one of its analogues as a constituent. eliminate nomer units.

「ヌクレオシド/非ヌクレオシドポリマー」は、ヌクレオシドおよび非ヌクレオ シドモノマー単位から成るポリマーを包含する。“Nucleoside/non-nucleoside polymer” refers to nucleoside and non-nucleoside polymers. Includes polymers consisting of side monomer units.

用語「オリゴヌクレオシド」または「オリゴマー」は、一般には約6〜約100 ヌクレオシド長であるが、約100ヌクレオシド長よりも大きい場合もあり得る ヌクレオシド間結合により連結されているヌクレオシド鎖を指す。それらは、通 常ヌクレオシドモノマーから合成されるが、酵素的手段によっても得られる。す なわち、「オリゴマー」という語は、ヌクレオシドモノマーを連結するヌクレオ シド間結合を有するオリゴヌクレオシド鎖を指すことから、オリゴヌクレオチド 、非イオン性オリゴヌクレオノド・アルキル−およびアリール−ホスホナート・ 類似体、アルキル−およびアリール−ホスホノチオアート、オリゴヌクレオチド のホスホロアミダート・類似体、中性ホスフェートエステル・オリゴヌクレオシ ド・類似体、例えばホスホトリエステルおよび他のオリゴヌクレオシド・類似体 および修飾オリゴヌクレオシドが含まれ、またヌクレオシド/非ヌクレオシドポ リマーも含まれる。また、この語は、モノマー単位間の1つまたはそれ以上のリ ン基結合が、非リン結合、例えばモルホリノ結合、ホルムアセクール結合、スル ファマート結合またはカルバマート結合により置き換えられたヌクレオシド/非 ヌク用語「アルキル−またはアリール−ホスホナート・オリゴマー」は、少なく とも1個のアルキルまたはアリールホスホナート・ヌクレオシド間結合を有する オリゴマーをいう。The term "oligonucleoside" or "oligomer" generally refers to about 6 to about 100 nucleoside length, but can be greater than about 100 nucleoside lengths Refers to nucleoside chains connected by internucleoside bonds. They are It is commonly synthesized from nucleoside monomers, but can also be obtained by enzymatic means. vinegar Thus, the term "oligomer" refers to nucleoside monomers that link together nucleoside monomers. Oligonucleotide refers to an oligonucleoside chain with interside bonds. , nonionic oligonucleotide alkyl- and aryl-phosphonates. Analogs, alkyl- and aryl-phosphonothioates, oligonucleotides phosphoramidate analogues, neutral phosphate ester oligonucleotides analogs such as phosphotriesters and other oligonucleoside analogs and modified oligonucleosides, as well as nucleoside/non-nucleoside polymers. Including Rimmer. The term also refers to one or more links between monomer units. If the carbon group bond is a non-phosphorus bond, such as a morpholino bond, a formacecool bond, or a sulfur bond, Nucleosides/non-nucleosides replaced by famate or carbamate bonds The term "alkyl- or aryl-phosphonate oligomer" refers to Both have one alkyl or aryl phosphonate internucleoside bond Refers to oligomer.

用語「メチルホスホナート・オリゴマー」(またはrMP−オリゴマー」)は、 少なくとも1個のメチルホスホナート・ヌクレオシド間結合を有するオリゴマー をいう。The term "methylphosphonate oligomer" (or rMP-oligomer) Oligomers with at least one methylphosphonate internucleoside linkage means.

「中性オリゴマー」という語は、ヌクレオシドモノマー間の非イオン性ヌクレオ シド間結合(すなわち、純正または負イオン電荷をもたない結合)を有するオリ ゴマーを指し、例えばヌクレオシド間結合、例えばアルキル−またはアリールホ スホナート結合、アルキル−またはアリール−ホスホノチオアート、中性ホスフ ェ−1−エステル結合、例えばホスホトリエステル結合、特に中性エチルトリエ ステル結合、および非リン含有ヌクレオシド開結合、例えば、スルファマート、 モルホリノ、ホルムアセクールおよびカルバマート結合を有するオリゴマーが含 まれる。所望により、中性オリゴマーは、オリゴヌクレオシドまたはヌクレオシ ド/非ヌクレオシドポリマーおよびコンジュゲーンヨン相手を含む第2分子間の コンジュゲートを含み得る。前記コンジュゲーンヨン相手は、挿入剤、アルキル 化剤、細胞表面レセプターに対する結合物質、親油剤、光架橋剤、例えばソラレ ンなどを含み得る。前記コンシュゲーノヨン相手は、さらにオリゴマーの取り込 みを促し、オリゴマーと標的配列間の相互作用を修飾し、またはオリゴヌクレオ シドの薬物動袢分布を改変し得る。必須要件は、コンジュゲートが含むオリゴヌ クレオシドまたはヌクレオノド/非ヌクレオシドポリマーが中性であることであ る。The term "neutral oligomer" refers to non-ionic nucleases between nucleoside monomers. Orients with interside bonds (i.e., bonds with no pure or negative ionic charge) Refers to polymers, e.g. internucleoside linkages, e.g. alkyl- or aryl groups. sulfonate linkage, alkyl- or aryl-phosphonothioate, neutral phosph E-1-ester bonds, such as phosphotriester bonds, especially neutral ethyl triester bonds. stell linkages, and non-phosphorus-containing nucleoside open linkages, such as sulfamates, Contains oligomers with morpholino, formacecool and carbamate linkages. be caught. Optionally, the neutral oligomer is an oligonucleoside or nucleoside. between the second molecule, including the de/non-nucleoside polymer and the conjugate partner. Conjugates may be included. The conjugate partner is an intercalating agent, an alkyl binding agents for cell surface receptors, lipophilic agents, photocrosslinking agents, e.g. This may include the following: The compound may further incorporate oligomers. modify the interaction between the oligomer and the target sequence, or The drug kinetic distribution of cids can be modified. The essential requirement is that the conjugate contains an oligonucleotide. The cleoside or nucleoside/non-nucleoside polymer must be neutral. Ru.

「中性アルキル−またはアリール−ホスホナートオリゴマー2いう語は、少なく とも1個のアルキル−またはアリール−ホスホナート結合を含む中性ヌクレオシ ド間結合を有する中性オリゴマーを包含する。“The term neutral alkyl- or aryl-phosphonate oligomer2 Both contain one alkyl- or aryl-phosphonate bond. Includes neutral oligomers with interdomain bonds.

「中性メチルホスホナートオリゴマー見いう語は、少なくとも1個のメチルホス ホナート結合を含むヌクレオノド間結合を有する中性オリゴマーを包含する。“Neutral methylphosphonate oligomer is a term that refers to neutral methylphosphonate oligomers containing at least one Includes neutral oligomers with internucleonid linkages that include phonate linkages.

用語[第三鎖オリゴマ刊とは、二重鎖核酸の断片を読み取り、これと三重らせん 構造を形成し得るオリゴマーをいう。The term [third-strand oligomerization] refers to reading a fragment of double-stranded nucleic acid and combining it with a triple helix. An oligomer that can form a structure.

用語「相補的」とは、オリゴマー第三鎮については、二重鎖DNAの対応する( ワトソンークリック)塩基対のプリン塩基と水素結合(および塩基対合またはハ イブリダイズ)し、三重らせん構造を形成する塩基配列を有するオリゴマーをい う。The term "complementary" refers to the oligomeric tertiary chain corresponding to the double-stranded DNA ( Watson-Crick) base pairs with purine bases and hydrogen bonds (and base pairing or hybridization) and has a base sequence that forms a triple helix structure. cormorant.

ここに挙げられた種々のオリゴマー配列において、例えばApA中におけるよ一 ト結合によって結合されたヌクレオシド基を示す。In the various oligomer sequences listed here, e.g. represents a nucleoside group linked by a bond.

用語「読み取る(read)Jとは、水素結合相互作用を通じて、他の核酸の塩 基配列を認識する核酸残基の能力をいう。すなわち、二重鎖DNA配列の読み取 りにおいて、第三鎖オリゴマーは水素結合相互作用を通して、二重鎖DNAの切 片の二重線中の塩基対、特にプリン塩基を認識し得る。The term ``read'' refers to the ability of salts of other nucleic acids to interact through hydrogen bonding interactions. Refers to the ability of a nucleic acid residue to recognize a base sequence. That is, reading the double-stranded DNA sequence In this process, third-strand oligomers cut double-stranded DNA through hydrogen bonding interactions. It can recognize base pairs in the doublet of a piece, especially purine bases.

用語「三重線(トリブレット、三本線)」は、第三鎖中の塩基が二重鎖DNAの 切片の(ワトソンークリック)塩基対と水素結合(すなわち塩基対合)している 図IA。The term "triblet" refers to the bases in the third strand of double-stranded DNA. Hydrogen bonds (i.e., base pairs) with the (Watson-Crick) base pairs of the section Figure IA.

IBおよび2A〜2Dおよび7〜10に表れたような状態をいう。It refers to the conditions shown in IB and 2A to 2D and 7 to 10.

図面の簡単な説明 図IAおよびIDは、第三鎖中のピリミジン塩基が二重DNA(ワトソンークリ ック)塩基対と三重線を形成している三重線を示す。Brief description of the drawing Figures IA and ID show that the pyrimidine base in the third strand is double DNA (Watson-Climax). (hook) shows a triplet that forms a triplet with a base pair.

図2八から2Dは、第三鎖中のプリン塩基が二重DNA(ワトソンークリック) 塩基対と三重線を形成している三重線を表わす。Figures 28 to 2D show DNA with double purine bases in the third strand (Watson-Crick). Represents a triplet that forms a triplet with a base pair.

図3Aから3Bは、第三鎮が「読み取る」、すなわち、二重鎖DNAの一本鎖上 のプリン塩基と塩基対合°している典型的なポリプリン配列三重らせん構造の塩 基配列を表わす。Figures 3A to 3B show that the third chain "reads", i.e., on a single strand of double-stranded DNA. A salt with a typical polypurine sequence triple helix structure that is base-paired with the purine base of Represents the base array.

図4Aから4Eは、第三鏑が「読み取る」、すなわち、二重鎖DNAの二重鎖上 のプリン塩基と塩基対合している典型的な混合配列三重らせん構造の塩基配列を 表わす。Figures 4A to 4E show that the third crosshair "reads", i.e., on the duplex of double-stranded DNA. A typical mixed triple helix base sequence that is base-paired with the purine base of represent.

図5は、ヌクレオシド間リン基結合の延長のためのアルキレンオキシ結合との修 飾糖部分を有するヌクレオシド単位およびその合成方法を示す。Figure 5 shows the modification with alkyleneoxy bond for extension of internucleoside phosphorus bond. A nucleoside unit having a decorative sugar moiety and a method for synthesizing the same are shown.

図6は、ヌクレオシド間リン基結合の延長のためのアルキレン結合との修飾糖部 分を有すヌクレオシド単位およびその合成方法を示す。Figure 6 shows modified sugar moiety with alkylene bond for extension of internucleoside phosphorus bond. Figure 2 shows a nucleoside unit having a nucleoside structure and a method for its synthesis.

図7は、第三鎖中の8−オキソ−AがG−C(ワトソンークリック)塩基対のG と三重線を形成している三重線を示す。Figure 7 shows that 8-oxo-A in the third strand is a G-C (Watson-Crick) base pair. shows the triple line forming the triple line.

図8は、第三鎖中の8−オキソ−GがA−T(ワトソンークリック)塩基対のA と三重線を形成している三重線を示す。Figure 8 shows that 8-oxo-G in the third strand is an A-T (Watson-Crick) base pair. shows the triple line forming the triple line.

図9は、第三鎖中の8−フルオロ−GがC−G(ワトソンークリック)塩基対の Cと三重線を形成している三重線を示す。Figure 9 shows that 8-fluoro-G in the third strand is a C-G (Watson-Crick) base pair. A triplet line forming a triplet line with C is shown.

図10は、第三鎖中の8−フルオロ−AがT−A(ワトソンークリック)塩基対 のTと三重線を形成している三重線を示す。Figure 10 shows that 8-fluoro-A in the third strand is a T-A (Watson-Crick) base pair. The triplet line forming a triplet line with the T of is shown.

図11は、三重らせん構造のCOスペクトルを示す。(二二二)はMP−オリゴ マー第二錫、(二二二)はオリゴヌクレオチド第二錫を示す。FIG. 11 shows the CO spectrum of the triple helix structure. (222) is MP-oligo mer stannic, (222) indicates the oligonucleotide stannic.

図12Aおよび12Bは、ソラレン誘導MP−オリゴマーを用いる(A)−主鎖 DNAおよび(B)二重鎖DNAの架橋を示す。Figures 12A and 12B show (A)-backbone using psoralen-derived MP-oligomers. Cross-linking of DNA and (B) double-stranded DNA is shown.

図13Aは、0.5マイクロモルI(OA)および0.5マイクロモルII・I II(G・C)の溶液の吸光度対温度プロフィールを示す。Figure 13A shows 0.5 micromolar I (OA) and 0.5 micromolar II.I Figure 3 shows the absorbance vs. temperature profile of a solution of II (G.C).

図13AAは、7℃で1.5マイクロモル全鎖でのI(OA)およびII・In (G・C)の連続変動滴定を示す。Figure 13AA shows I(OA) and II.In at 1.5 micromolar total chain at 7°C. Continuously variable titration of (G.C) is shown.

図13Bは、10℃(□)および35℃(・・・・)での1,6マイクロモルI (OA)および1.6マイクロモルII −III(G −C)含有溶液の観察 された円二色性スペクトル並びに10℃(−−−−)で1.6マイクロモルI( OA)および1゜6マイクロモルII −III(G −C)の計算重量平均ス ペクトルを示す。全て標準緩衝液中で行なわれた。Figure 13B shows 1,6 micromol I at 10°C (□) and 35°C (...) Observation of solutions containing (OA) and 1.6 micromol II-III (G-C) circular dichroism spectrum and 1.6 micromol I ( OA) and 1°6 micromol II-III (G-C). Showing the spectrum. All were done in standard buffer.

発明の詳細な説明 本発明は、選ばれた二重鎖DNA配列を、二重鎖DNAのプリン配列に十分相補 的であるため、これと水素結合形成(またはハイブリダイズ)し得るオリゴマー と接触させることによる、上記二重鎖DNA配列との三重らせん構造の形成に関 する。Detailed description of the invention The present invention provides a method for preparing a selected double-stranded DNA sequence that is sufficiently complementary to a purine sequence of double-stranded DNA. oligomers that can form hydrogen bonds (or hybridize) with Regarding the formation of a triple helix structure with the double-stranded DNA sequence by contacting with do.

(B)一般的概要 ここに記載した他の態様に加えて、本発明は下記の態様を含む。(B) General overview In addition to the other aspects described herein, the invention includes the following aspects.

(1) 第一の態様は、塩基対の開裂なしに、アデニンおよびグアニンのような 二重鎖DNA中のプリンの余っている水素結合部位と、第三鎖中の塩基との水素 結合形成による、二重鎖DNA切片中の塩基対の読み取り(または認m)に関す る。(1) The first aspect is that adenine and guanine, such as adenine and guanine, are The hydrogen bond between the remaining hydrogen bonding site of purine in double-stranded DNA and the base in the third strand Concerning the reading (or recognition) of base pairs in a double-stranded DNA section by bond formation Ru.

言い換えれば、DNA二重鎖中の塩基対配列の読み取りは、常に、DNA中のプ リンの残っている利用可能な水素結合部位と、第三鎖中の塩基との水素結合形成 によって塩基対のプリンを読み取ることにより行われる。第三鎖中のプリン(例 えば、アデニン(A)またはグアニン(G))またはピリミジン(チミン(T) またはシトシン(C))のいずれでもDNA中のプリンと水素結合を形成し得る 。すなわち、1)DNAの塩基対中のアデニン(A)は、読み取られる、すなわ ち、第三鎖中のAまたはTと水素結合し得るか、または好ましい態様では、Aは 8−オキソ−Gにより読み取られる。In other words, reading the base pair sequence in a DNA duplex always Hydrogen bond formation between the remaining available hydrogen bonding sites on phosphorus and the base in the third strand This is done by reading the purines in base pairs. Purines in the third strand (e.g. For example, adenine (A) or guanine (G)) or pyrimidine (thymine (T) or cytosine (C)) can form hydrogen bonds with purines in DNA. . That is, 1) Adenine (A) in a base pair of DNA is read, i.e. i.e., can hydrogen bond with A or T in the third strand, or in a preferred embodiment, A can Read by 8-oxo-G.

1i)DNAの塩基対中のグアニン(G)は、読み取られる、すなわち、第三鎖 中のCまたはGと対合され得るか、または好ましい態様では、Gは8−オキソ− Aにより読み取られる。1i) Guanine (G) in a base pair of DNA is read, i.e. in the third strand or in a preferred embodiment, G is 8-oxo- Read by A.

本発明の好ましい一態様では、第二錫のリン含有主鎖はメチルホスホナート基お よび天然に生成するホスホジエステル基を含む。In a preferred embodiment of the invention, the phosphorus-containing backbone of the stannic group is a methylphosphonate group or and naturally occurring phosphodiester groups.

(If) この発明の第二の態様は、第二錫からのプリン塩基を用いて、二重鎖 DNA中のプリン(AまたはG)を全体的に読み取ることである。鏑の分極性は 、二重鎖中の読み取られるべきプリンを含む鎮に対して、第二錫のアンチパラレ ル(anti−parallel)またはパラレル(parallel)のいず れも重要である。(If) The second embodiment of this invention uses purine bases from stannic to form double strands. It is to read all the purines (A or G) in DNA. The polarizability of Kabura is , the antiparallel of stannic against the tin containing the purine to be read in the duplex. either anti-parallel or parallel is also important.

プリンおよびピリミジンの塩基平面は固定しており、フラノース環のみが僅かに 波打っている(平面の上下的0.5オングストローム)。すなわち、ヌクレオシ ドの立体構造的状態は、相互のCo−1〜N−9またはN−1結合軸について、 多かれ少なかれこれら二つの固定平面、すなわち、塩基およびペントースの回転 によって原則的に定められる。糖−塩基ねじれ角、φCNは、Co−1につき結 合の1つを見た時に、フラノース環のC−1°からO−1°結合の立ち上りと塩 基平面の線によって形成される角度として定義されている。この角度は、フラノ ース環酸素がピリミジンまたはプリン環のC−2に対して平面的でない(ant iplaner)時は0であり、C−1°からNを見た時、時計回りで測定した ときの正の角度として定義される。この角度はまたグリコジルねじれ角と称され る。上記の定義を用いると、ヌクレオシドについて、アンチーコンホーメーショ ンに対し約−30@、ンンーコンホーメーソヨンにつき約+1501の2種の範 囲のφCNが存在することがわかった。各コンホーメーションの範囲は約±45 °である。(22゜22a)他の研究者らはこの角度のわずかに異なる定義を用 いまた提唱している。The base planes of purines and pyrimidines are fixed, and only the furanose ring is slightly It is wavy (0.5 angstroms above and below the plane). That is, nucleosy The steric structural state of Co-1 to N-9 or N-1 bond axis is as follows: rotation of more or less these two fixed planes, i.e. the base and the pentose In principle, it is determined by The sugar-base torsion angle, φCN, is the binding angle for Co-1. When looking at one of the combinations, the rise of the C-1° to O-1° bond of the furanose ring and the salt It is defined as the angle formed by a line in the ground plane. This angle is - ring oxygen is not planar to C-2 of the pyrimidine or purine ring (ant iplaner) time is 0, and measured clockwise when looking at N from C-1° defined as the positive angle when This angle is also called the glycosyl torsion angle. Ru. Using the above definition, for nucleosides, anti-conformational There are two types of ranges: about -30 @ for N, and about +1501 for N - Conhome Soyon. It was found that there is a φCN of The range of each conformation is approximately ±45 °. (22°22a) Other researchers have used a slightly different definition of this angle. I'm proposing it again.

(23,24,25,26,27) φCNに関する情報はX線回折、プロトン 磁気共鳴(PMR)および旋光分散−円二色性(ORO−CD)のような方法に より得られてきた。(22a) 1本の1ll(rワトソン鎖」と称される)から対向する鎖(「クリック鎖」と 称される)までの読み取られるプリン塩基の位置の変化に適応するためには、グ リコジル結合のねじれ角として定義されている、第三鎖中のプリンヌクレオシド 単位の特別なコンホーメーションが必要であり、それによって第三鎖中のプリン ヌクレオシドは二重鎖中のプリンを読み取るために用いられ得ることが判明した 。言い換えれば、DNA中のプリン塩基を読み取るために、第三鎖中のプリンヌ クレオシド単位のコンホーメーションが、第二錫に関してDNA中で読み取られ るべきプリン塩基を含む鎖の極性(パラレル(5°から3゛)または、アンチ− パラレル(3′から5゛)方向)によって影響を受ける。第三鎖中のプリンヌク レオシド単位について、二重鎖におけるパラレル鎖中のプリンを読み取るとき、 第三鎖中のプリンヌクレオシド単位のコンホーメーンヨンはシンーコンホーメー ションであるべきである。他方、二本鎖中のアンチ−パラレル鎖中の対応するプ リンを読み取る時の第三鎖中のプリンヌクレオシド単位のコンホーメーションは アンチーコンホーメーシタンでなければならない。すなわち、両方の鏑に分散し た二本鎖中のプリン塩基の読み取りにおいては、一方の鎖か、対向する鎖かのい ずれかと同じ(すなわち、パラレルである)極性を有する第二錫を用いる選択を する。(23, 24, 25, 26, 27) Information regarding φCN can be obtained from X-ray diffraction, proton methods such as magnetic resonance (PMR) and optical rotational dispersion-circular dichroism (ORO-CD). It has been obtained more. (22a) From one 1ll (referred to as the r-Watson strand) to the opposite strand (referred to as the ``Crick strand'') In order to accommodate changes in the position of the purine bases read up to purine nucleoside in the third strand, defined as the torsional angle of the lycodyl bond A special conformation of the unit is required, whereby the purine in the third strand It turns out that nucleosides can be used to read purines in duplexes . In other words, in order to read purine bases in DNA, purine bases in the third strand are The conformation of the creoside unit is read in DNA with respect to stannic The polarity of the strand containing the purine base (parallel (5° to 3°) or anti- Parallel (3' to 5') direction). purinuk in the third strand For the leoside unit, when reading the purine in the parallel strand in the duplex, The conformation of the purine nucleoside unit in the third strand is a thin conformation. should be a tion. On the other hand, the corresponding protein in the anti-parallel strand in the duplex The conformation of the purine nucleoside unit in the third strand when reading phosphorus is It must be anti-conformist. In other words, it is distributed to both Kabura. When reading purine bases in double strands, either one strand or the opposite strand The choice is to use stannic with the same (i.e. parallel) polarity as the do.

(ワトソン鎖) (クリック鎖) ワトソン鎖5゛から3°と同じ極性を有するDNA二重鎖との三重線のうちの第 二錫の配列はつぎのようになる: クリック輪にパラレルな第二錫の配列はつぎのようになる;5゛(クリック鎮に パラレルな 第二錫) 本発明の1つの観点によれば、二本鎖の塩基対中のプリンの読み取りのための第 二錫構築においては、つぎのような指針を適用する。(Watson chain) (Crick chain) The third of the triplet with a DNA duplex with the same polarity as the Watson strand 5° to 3° The ditin array looks like this: The arrangement of stannic rings parallel to the click rings is as follows; parallel stannic) According to one aspect of the invention, the first step for reading purines in double-stranded base pairs is The following guidelines apply when constructing Nitin:

(i)5°末端から出発して3′末端に向う場合、第二錫のプリンヌクレオシド 単位(AまたはG)は、二本鎖DNAのパラレル(「ワトソン」鎖の塩基対(A またはG)中のプリンの読み取りにおいて、ンンーコンホーメーションである必 要がある。(i) When starting from the 5° end and going towards the 3' end, the stannic purine nucleoside The unit (A or G) is the base pair (A or G) In reading the purine in There is a point.

第二の塩基対の二番目のプリンの読み取りにおいて、プリンが第一のプリンと同 じ鎖中に位置する場合、同じ条件を適用する。しかしながら、第二のプリンが逆 のアンチ−パラレル(クリック)鎖(このとき、逆の鎖は第二錫に対してアンチ −パラレルである)に位置するとき、プリンヌクレオシド単位はアンチ−コンホ メーションである必要がある。すべての場合に、第三鎖中のアデニンは二本鎖中 のアデニンの読み取りに用いられ、第三鎖中のグアニンは二本鎖中のグアニンの 読み取りに用いられる。In reading the second purine of the second base pair, the purine is the same as the first purine. If located in the same strand, the same conditions apply. However, the second pudding is reversed. anti-parallel (click) strand of (where the opposite strand is anti-parallel to stannic) - parallel), the purine nucleoside unit is anti-conformant It must be a message. In all cases, the adenine in the third strand is The guanine in the third strand is used to read the adenine in the second strand. Used for reading.

(ii)二重鎖核酸のいずれかの鏡上のプリン塩基での「読み取り」(または塩 基対合)を可能にするためには、第二錫のリン主鎖方向のヌクレオシド単位間の 距離を増大させねばならない。リン主鎖のための結合形式の延長の型の2例を提 案する。リン主鎖の結合形式の型の1つは、個々のヌクレオシド単位上の全体の 延長結合、すなわち、第二錫のすべての延長結合を同じにするものである。この ような全体の結合形式はプリン塩基のみを含む第二錫に特に適している。従って 、「ヌクレオシド単位1」の5°炭素から次の「ヌクレオシド単位2」の3゛酸 素の結合の長さは2個の原子(例えば−CH2CH2−)によるか、または3個 の原子(例えば−〇 −CH! CH2)によって増大させることができ、その 場合、個々のヌクレオシド単位間の結合は2から6オングストロームまで長くな る。ヌクレオシド単位間を適当な距離にするために、単位間の距離を1から6個 の範囲の原子数によって増大させることをすすめる。図6はこの結合延長形式を 含むヌクレオシド単位の一例および合成経路の提案を示すものである。(ii) "reading" at the purine bases (or salts) on either mirror of the double-stranded nucleic acid; (group pairing) between nucleoside units in the direction of the stannic phosphorus backbone. distance must be increased. We present two examples of types of bond format extensions for the phosphorus backbone. come up with a plan One type of linkage in the phosphorus backbone is the overall linkage on individual nucleoside units. Extensions, ie, all the extensions of stannic are the same. this Such an overall linkage format is particularly suitable for stannic compounds containing only purine bases. Therefore , from the 5° carbon of “nucleoside unit 1” to the 3° acid of the next “nucleoside unit 2” The elementary bond length can be either by two atoms (e.g. -CH2CH2-) or by three atoms. atoms (for example -〇 -CH! CH2), and its In this case, the bonds between individual nucleoside units can be as long as 2 to 6 angstroms. Ru. In order to maintain an appropriate distance between nucleoside units, the distance between units is set from 1 to 6. It is recommended to increase the number of atoms in the range of . Figure 6 shows this connection extension form. An example of a nucleoside unit included and a proposed synthetic route are shown.

第二のリン主鎖の結合延長形式は不均一結合延長を含むものである。第二錫につ いて標準的なリンジエステル主鎖の似通ったヌクレオシド単位離を有する結合は 、読み取られるプリンが同じ鏡上にあるときに採用され、一方、1個のヌクレオ シド単位の3′−炭素上とそれに隣接するヌクレオシド単位の5′−炭素上の延 長結合を含み得る延長された結合(長さ15−17オングストローム)は、反対 の鏡上に位置するプリン塩基を読み取るために用いられる。このような不均一結 合延長形式は、特にピリミジン(またはピリミジン・類似体)およびプリン塩基 の両方を含む第二錫での使用に適している。The second type of phosphorus backbone chain extension involves heterogeneous bond extension. stannic The bonds with similar nucleoside unit spacing in the standard phosphodiester backbone are , is adopted when the purines to be read are on the same mirror, while one nucleo The extension on the 3'-carbon of the side unit and on the 5'-carbon of the adjacent nucleoside unit. Extended bonds (15-17 angstroms in length), which may include long bonds, are used to read purine bases located on the mirror of This kind of non-uniform Extended forms of synthesis are particularly useful for pyrimidines (or pyrimidine analogs) and purine bases. Suitable for use with stannic compounds including both.

(III)核酸二重鎖中の塩基対配列の読み取りは、常に、DNA中のプリンの 残りの利用可能な水素結合部位と第二錫の塩基による水素結合形成を通した、塩 基対のプリンの読み取りにより為されると考えられてきた。すなわち、第二錫オ リゴマーが鎖の切り替えをする必要なく三重線を形成し得るためには、二重鎖の 一方の鎖におけるホモプリン路が必要とされた。プリン/ピリミジン混合物を含 む(二重鎖)配列の読み取りは、第二錫オリゴマーにおける延長結合の使用を必 要とするため、オリゴマーは両鏡上のプリン塩基を読み取り得る。(III) Reading the base pair sequence in a nucleic acid duplex always salt through hydrogen bond formation with the remaining available hydrogen bonding sites and the stannic base. It has been thought that this is done by reading the purine of the base pair. That is, stannic In order for the oligomer to form a triplet without the need for strand switching, the duplex A homopurine tract in one strand was required. Contains purine/pyrimidine mixtures (double-stranded) sequence reading requires the use of extension linkages in the stannic oligomer. The oligomer can read the purine bases on both mirrors.

しかしながら、本発明によると、二重鎖核酸中にプリンおよびピリミジン両塩基 の利用可能な水素結合部位と第三鎖中の塩基による水素結合形成により、プリン およびピリミジンの両塩基を読み取り得る第二錫オリゴマーが提供される。これ によって、オリゴマーは、例えばホモプリン路が1個またはそれ以上のピリミジ ン塩基により中断されている配列でも読み取ることができ、第二錫オリゴマー上 の延長結合を用いてピリミジン中断部位で読み取られる鎖を切り替えることも必 要としないため、他方の鏡上のプリンは読み取られて二重鎖を形成し得る。これ らのオリゴマーの使用は、1本の鎖を読み取るだけでよいという点で有利である 。また、1本の鎖を読み取るだけなので、第二錫オリゴマーの合成は簡単になる 。However, according to the present invention, both purine and pyrimidine bases are present in double-stranded nucleic acids. Hydrogen bond formation between the available hydrogen bonding sites in the molecule and the base in the third strand and pyrimidine bases are provided. this Depending on the oligomer, e.g. the homopurine tract has one or more pyrimidi Sequences interrupted by tin bases can also be read, and can be read on stannic oligomers. It is also necessary to switch the strand read at the pyrimidine interruption site using an extended linkage. The purines on the other mirror can be read to form a duplex. this The use of their oligomers is advantageous in that only one strand needs to be read. . Also, since only one strand is read, the synthesis of stannic oligomers is simplified. .

これらのオリゴマーは、読み取られているこれらの二重鎖核酸の鎖にパラレルで ある、すなわちそれと同じ極性を有する。これらの第二錫オリゴマーに使用され るプリン・類似体は、シン立体配置をとる。These oligomers are parallel to the strands of these double-stranded nucleic acids being read. that is, it has the same polarity as that. These stannic oligomers are used Purine analogues have a syn configuration.

すなわち、本発明によると、8−オキソ−アデニンがGとの複合体形成(または 読み取り)に使用され、8−オキソ−グアノシンがAとの複合体形成(または読 み取り)に使用され、8−フルオロGがCの読み取りに使用され、8−フルオロ AがT(またはU?)の読み取りに使用されるオリゴマーが提供される。すなわ ち、二重鎖核酸DNAの同じ鏡上のDNA中の4塩基は全て、これらのオリゴマ ーを用いて読み取られ得る。That is, according to the present invention, 8-oxo-adenine forms a complex with G (or 8-oxo-guanosine is used for complex formation with A (or for reading). 8-Fluoro G is used to read C and 8-Fluoro G is used to read C. Oligomers are provided that are used to read A as T (or U?). Sunawa All four bases in the DNA on the same mirror of the double-stranded nucleic acid DNA are these oligomers. can be read using

(B)三重らせん構造の形成 (T)三本(または三本−鎮)塩基対合(a)二重鎖形成第三鎖中のピリミジン 本発明の観点の1つとして、三本線は、第三鎖中のピリミジン塩基が水素結合を 形成、すなわち、二重鎖DNA配列の塩基対のプリン塩基と塩基対合するときに 形成される。第三鎖中の塩基としてピリミジン塩基を有する場合のそのような三 本線の例を図IAおよび1B中に示す。(B) Formation of triple helix structure (T) Triple (or triple-base pairing) (a) Pyrimidine in the third strand of duplex formation As one aspect of the present invention, the three lines indicate that the pyrimidine base in the third strand forms a hydrogen bond. formation, i.e., when the base pairs with the purine base of a double-stranded DNA sequence It is formed. Such a three-dimensional structure with a pyrimidine base as the base in the third strand Examples of main lines are shown in Figures IA and 1B.

図IAは、水素結合を形成、すなわち、二重鎖DNAのAと塩基対合する、第二 錫塩基としてのTを有する二重鎖を示す。このような状況下、第二錫のTは、二 重鎖DNAのA含有鎖にパラレルに、二重鎖DNAのT含有鎖(こねはまた、A 含有鎖に対してアンチ−パラレル)にアンチ−パラレルに配列される。従って、 この三重線はつぎのように表わす。Figure IA shows a second The duplex is shown with T as the tin base. Under these circumstances, the T of stannic Parallel to the A-containing strand of the heavy-strand DNA, the T-containing strand of the double-stranded DNA (also known as the A-containing strand) (anti-parallel) to the containing strands. Therefore, This triple line is expressed as follows.

図IBは、水素結合を形成、すなわち、二重鎖DNA中のG−C塩基対のGと塩 基対合する第二錫塩基としてのプロトン化ントソン(C+)を有する二重鎖を示 す。このような状況下、第三鎖中のントンン塩基は、安定な二重鎖に必要な水素 結合を形成するために、N3においてプロトン化されねばならない。所望により 、ノトンンは、N3と同等な位置に第4級窒素を有するントノン・類似体により 置換され得る。図示している三重線において、第二錫のC+(またはその類似体 )は、二重鎖DNAのG−含有鎖にパラレルに、そして二重鎖DNAのC−含有 鎖(これはまたはG−含有鎖にアンチ−パラレルである)にアンチパラレルに配 列される。従って、この二重鎖配列は下記のように記載される。Figure IB shows the formation of hydrogen bonds, i.e., the G and salt of G-C base pairs in double-stranded DNA. Indicates a duplex with a protonated toson (C+) as the group-pairing stannic base. vinegar. Under these circumstances, the tonton base in the third strand absorbs the hydrogen necessary for a stable duplex. It must be protonated at N3 to form the bond. as desired , notonone is expressed by a tonone analogue with a quaternary nitrogen in the same position as N3. May be replaced. In the triple line shown, C+ of stannic (or its analogue) ) in parallel to the G-containing strand of duplex DNA and in parallel to the C-containing strand of duplex DNA. arranged anti-parallel to the chain (which is also anti-parallel to the G-containing chain) lined up. This duplex sequence is therefore written as follows.

(b)三重線を形成する第三鎖中のアデニンまたはグアニン本発明の他の観点と して、三本線は、第三鎖中のプリン塩基が二重鎖DNAの1本鎖中の同じプリン 塩基と水素結合形成、すなわち、それと塩基対合する場合に形成される。従って 、AはAと対合し、GはGと対合する。(b) an adenine or guanine in the third strand forming a triplet and other aspects of the invention; Therefore, the three lines indicate that the purine base in the third strand is the same purine base in one strand of double-stranded DNA. Formed when a base forms a hydrogen bond, that is, base pairs with it. Therefore , A pairs with A, and G pairs with G.

ピリミジン第三鎖三本線とは対照的に、第三鎖中のプリン塩基は二重鎖DNAの プリン塩基と塩基対合することができ、従って、プリン塩基含有第二錫の鎖極性 は、二重tJIDNA中で読み取られるべきプリンを含む鏑の鎮極性にパラレル またはアンチ−パラレルのいずれにも配列され得る。In contrast to the pyrimidine third strand triplet, the purine bases in the third strand are Can base pair with purine bases and therefore the chain polarity of purine base containing stannic is parallel to the polarity of the kabura containing purines to be read in the double tJI DNA. or anti-parallel.

例えば、図2Aは、第二錫のAが二重鎖DNAのAに対してパラレルに配列され 、二重鎖DNAのTに対してアンチ−パラレルに配列されている三重線を示す。For example, Figure 2A shows that the A of stannic is arranged parallel to the A of the double-stranded DNA. , shows triplet lines arranged anti-parallel to the T of double-stranded DNA.

このような状況下、第三鎖Aのグリコノル(C−N)ねじれ角はンンーコンホメ ーションであり、二重MDNAのAおよびTのグリコジルねじれ角は両方ともア ンチーコンホメーションである。この三本線配列はつぎのように表わされる。Under these circumstances, the glyconol (C-N) torsion angle of the third chain A becomes conformal. tion, and the glycosyl torsion angles of A and T of double MDNA are both a This conformation is in a straight conformation. This three-line array is expressed as follows.

他方、図2Bは、第二錫のAが二重鎖DNAのAに対してアンチ−パラレルに、 二重鎖DNAのTに対してパラレルに配列されている三重線を示す。このような 状況下、これら、3個のすべての塩基のグリコジルねじれ角はアンチーコンホメ ーションである。この三重線配列はつぎのように表わされる図20は、第二錫の Gが二重鎖DNAのGに対してパラレルに、二重鎖DNAのCに対してアンチ− パラレルに配列されている二重鎖を示す。このような状況下、第三鎖Gのグリコ ジルねじれ角はシン−コンホメーションをとり、二重鎖DNAのG−C塩基のグ リコジルねじれ角は両方ともアンチーコンホーメーションである。この二重鎖配 列はつぎのように示される。On the other hand, FIG. 2B shows that A of stannic is anti-parallel to A of double-stranded DNA, Triplet lines arranged parallel to the T of double-stranded DNA are shown. like this Under the circumstances, the glycosyl torsion angles of all three bases are anti-conformal. tion. This triple line arrangement is expressed as follows. G is parallel to G of double-stranded DNA and anti-to C of double-stranded DNA. Shows double strands arranged in parallel. Under these circumstances, the glycosylation of the third chain G The gill torsion angle assumes a thin conformation, and the G-C base group of double-stranded DNA Both lycodyl torsion angles are anti-conformational. This double chain The columns are shown below.

図2Dは、第二錫のGが二重鎖DNAのGに対してアンチ−パラレルに、二重鎖 DNAのCに対してパラレルに配列されている二本鎖を示す。このような状況下 、すべての3個の塩基のグリコジルねじれ角はアンチ−コンホメーションである 。この二重鎖配列はつぎのように表わされる;(C)二重鎖を形成する第二錫に おけるプリン・類似体本発明の好ましい態様によると、二重鎖は、シン・コンホ メーションをとっている塩基に好都合な化学的修飾が加えられたプリン・類似体 (アナログ)を含むヌクレオシドを含む第二錫オリゴマーを用いて形成される。Figure 2D shows that the G of stannic is anti-parallel to the G of the duplex DNA. It shows a double strand arranged in parallel to C of DNA. Under such circumstances , the glycosyl torsion angles of all three bases are anti-conformations . This duplex sequence is represented as follows; (C) the stannic compound forming the duplex. According to a preferred embodiment of the invention, the duplex comprises a thin conformo analogue. Purine analogues with favorable chemical modifications added to the base in which they form (analogs) are formed using stannic oligomers containing nucleosides.

この態様によると、第二錫オリゴマーは、読み取られている二重鎖核酸の鎖に対 してパラレルである。According to this embodiment, the stannic oligomer is attached to the strand of the double-stranded nucleic acid being read. It is parallel.

これらのプリン・類似体の中には、二重鎖核酸のプリン塩基と水素結合し得る、 すなわち第二錫の鎮極性が二重鎖核酸中で読み取られるべきプリンを含む鎖の両 極性に対してパラレルに配列されている二本鎖を形成し得るものもある。さらに 、これらのプリン・類似体の他のものの中には、二重鎖核酸のピリミジン塩基と 水素結合、すなわち第二錫の鎮極性が二重鎖核酸中で読み取られるべきピリミジ ンを含む鎮の鎮極性に対してパラレルに配列されている二重鎖を形成し得るもの もある。読み取られるべきプリン塩基はピリミジン塩基の場合よりも水素結合に 利用可能な部位を多(有するため、二重鎖DNAの1値上で読み取られるべき配 列は、多くの場合プリン塩基、少なくとも50%またはそれ以上の割合でプリン 塩基を含む。Some of these purine analogs are capable of hydrogen bonding with purine bases of double-stranded nucleic acids; In other words, the polarity of stannic binds both purine-containing strands to be read in double-stranded nucleic acids. Some can form double strands that are arranged in parallel to polarity. moreover , among others of these purine analogs are the pyrimidine bases and pyrimidine bases of double-stranded nucleic acids. The hydrogen bond, i.e. the pyrimidium, is to be read out in the double-stranded nucleic acid. that can form a double strand that is arranged in parallel to the polarity of the chain containing the There is also. Purine bases to be read are more likely to be hydrogen bonded than pyrimidine bases. Because there are many available sites, the sequence to be read on one value of double-stranded DNA is columns are often purine bases, at least 50% or more Contains bases.

図7は、第二錫の8−オキソ−Aが二重鎖核酸のGに対してパラレルに、二重鎖 核酸のCに対してアンチパラレルに配列されている二重鎖を示す。このような状 況下、第二錫8−オキソーAのグリコジル(C−N)ねじれ角はシン−コンホメ ーションであり、二重鎖核酸のGおよびC塩基のグリコジルねじれ角は両方とも アンチ−コンホメーションである。Figure 7 shows that the 8-oxo-A of stannic is parallel to the G of the double-stranded nucleic acid. A duplex is shown that is arranged antiparallel to C of the nucleic acid. This kind of situation Under the circumstances, the glycodyl (C-N) torsion angle of stannic 8-oxo A is syn-conformal. tion, and the glycosyl torsion angles of the G and C bases of the double-stranded nucleic acid are both It is anti-conformation.

図8は、第二錫の8−オキソ−Gが二重鎖核酸のAに対してパラレルに、二重鎖 核酸のTまたはUに対してアンチパラレルに配列されている二重鎖を示す。この ような状況下、第二錫8−オキソーGのグリコジル(C−N)ねじれ角はシン− コンホメーションであり、二重鎖核酸のAおよびTまたはC塩基のグリコジルね じれ角は両方ともアンチ−コンホメーションである。Figure 8 shows that 8-oxo-G of stannic is parallel to A of the double-stranded nucleic acid. Shows a duplex that is arranged antiparallel to the T or U of the nucleic acid. this Under these circumstances, the glycodyl (C-N) torsion angle of stannic 8-oxo G is syn- conformation, which is the glycosyl conformation of the A and T or C bases of a double-stranded nucleic acid. Both helix angles are anti-conformational.

図9は、第二錫の8−フルオロGが二重鎖核酸のCに対してパラレルに配列され ている二本鎖を示す。このような状況下、第二錫8−フルオロGのグリコジル( C−N)ねじれ角はシン−コンホメーションであり、二重鎖核酸のCおよびC塩 基のグリコジルねじれ角は両方ともアンチーコンホメーソヨンである。Figure 9 shows that the 8-fluoro G of stannic is arranged in parallel to the C of the double-stranded nucleic acid. The double strands are shown. Under these circumstances, glycosyl of stannic 8-fluoro G ( C-N) torsion angle is thin-conformation, C and C salts of double-stranded nucleic acids The glycosyl torsion angles of both groups are anti-conformity.

図10は、第二錫の8−フルオロ−Aが二重鎖核酸のT(またはU)に対してパ ラレルに配列されている二重鎖を示す。このような状況下、第二錫8−フルオロ ーAのグリコジル(C−N)ねじれ角はシン−コンホメーションであり、二重鎖 核酸のAおよびT(またはU)塩基のグリコジルねじれ角は両方ともアンチ−コ ンホメーションである。Figure 10 shows that 8-fluoro-A of stannic has a large effect on T (or U) of double-stranded nucleic acid. Shows double strands arranged in parallel. Under these circumstances, stannic 8-fluoro -The glycodyl (C-N) torsion angle of A is a thin conformation, and the duplex Both the glycosyl torsion angles of the A and T (or U) bases of a nucleic acid are It is a homeation.

(1)ポリプリン配列 選ばれた二本鎖核酸配列の1つの鎖が全プリン塩基を含むポリプリン配列を含ん でいる場合、ポリプリン配列に相補的なオリゴマーが使用され、それはピリミジ ンまたはプリン、またはそれらの混合物の相補的な配列を含み得る。好ましいオ リゴマーはヌクレアーゼ抵抗性であり、二本鎖核酸と、先に説明したトリブレッ ト構造を生成することができる非イオン性NP−オリゴマーを含む。(1) Polypurine sequence One strand of the selected double-stranded nucleic acid sequence contains a polypurine sequence containing all purine bases. If the polypurine sequence is a complementary oligomer, it is or purines, or mixtures thereof. preferred o Ligomers are nuclease-resistant and contain double-stranded nucleic acids and the triblets described above. Contains nonionic NP-oligomers that are capable of producing lattice structures.

二本鎖核酸配列の1つの鎖内のポリプリン配列へ第二錫が結合して二重鎖になっ たらせん配列の例を、図3A〜3Cに略図的に示す。図3A〜3CでC十はプロ トン化したCを表す。A double-stranded nucleic acid sequence is formed by the binding of tin to the polypurine sequence within one strand of the double-stranded nucleic acid sequence. Examples of spiral helical arrangements are shown schematically in Figures 3A-3C. In Figures 3A to 3C, C0 is professional. Represents tonized C.

(2)混合配列 混合配列とは、選ばれた核酸配列のプリン塩基が二本鎖核酸の両方の鎖に配置さ れている配列である。この場合の1つのタイプでは、二本鎖核酸配列の1鎖上の ポリプリン配列は、約50%以下の割合でピリミジン塩基を含み得る。(2) Mixed array A mixed sequence is one in which the purine bases of the selected nucleic acid sequence are located on both strands of a double-stranded nucleic acid. This is an array that is In one type of this case, on one strand of a double-stranded nucleic acid sequence The polypurine sequence may contain up to about 50% pyrimidine bases.

プリン塩基のみが読み取られる場合、第二錫オリゴマーは、二本鎖核酸の何れの 鎖にプリン塩基が1宣されているかには関係なく、二本鎖核酸配列の各塩基対の プリン塩基と水素結合、即ちそれと塩基対合できなければならない。したがって 、第二錫オリゴマーは二本鎖核酸を横断して「読み取る」ことができなければな らない。はぼ相補的な第二錫を含む混合配列の例を図4A〜4Eに示す。If only purine bases are read, the stannic oligomer is of each base pair in a double-stranded nucleic acid sequence, regardless of whether one purine base is present in the strand. It must be able to hydrogen bond, or base pair, with the purine base. therefore , the stannic oligomer must be able to “read” across double-stranded nucleic acids. No. Examples of mixed sequences containing complementary stannic compounds are shown in FIGS. 4A-4E.

図4Aはピリミジンに富んだ第二錫を有する混合配列を示す。Figure 4A shows a mixed sequence with pyrimidine-rich stannic.

図4Bはプリンに富んだ第二錫を有する混合配列を示す。Figure 4B shows a mixed array with purine-rich stannic.

図4C14Dおよび4Eはプリン塩基だけを含む第二錫を有する混合配列を示す 。図4C〜4EでrSJはシンを表し、raJはアンチを表す。肩文字のないも のはアンチを表す。Figures 4C14D and 4E show a mixed sequence with stannic containing only purine bases. . In Figures 4C to 4E, rSJ represents syn and raJ represents anti. Momo without a superscript represents anti.

第二錫オリゴマーが、二重鎖を横断して一方の饋から反射鏡へプリン塩基との塩 基対の順に「読み取らなければ」ならない場合、ヌクレオシド単位の糖部分を連 結しているリン主鎖へ前述の骨格連鎖フォーマットを挿入することにより、伸長 しこヌクレオノド間リン連鎖を提供することが好都合であり得る。The stannic oligomer crosses the duplex from one strand to the reflector and forms a salt with the purine base. If the sugar moieties of the nucleoside units must be “read” in base pair order, By inserting the aforementioned backbone chain format into the connecting phosphorus backbone, elongation can be achieved. It may be advantageous to provide an internucleonid phosphorus linkage.

例えばヌクレオシド間連鎖は、ヌクレオシド単位の糖部分の5°−炭素と5゛− ヒドロキシルの間に好適なアルキレン(−(CHt)n )またはアルキレンオ キシ(−(CH1)no )伸長連鎖を介在させ、あるいは3°−炭素と3゛− ヒドロキシルの間に類似の連鎖を介在させることによって伸長され得る(図5お よび図6参照)。For example, the internucleoside linkage is the 5°-carbon of the sugar moiety of the nucleoside unit and the 5°-carbon of the sugar moiety of the nucleoside unit. A suitable alkylene (-(CHt)n) or alkylene oxide between the hydroxyl xy(-(CH1)no) extended chain, or 3°-carbon and 3′- can be extended by intervening similar chains between the hydroxyls (Fig. 5 and and Figure 6).

好適な場合は、そのような伸長連鎖を糖部分の3′−および5゛−炭素の両方で 介在させ得る。In preferred cases, such extended linkages are present at both the 3'- and 5'-carbons of the sugar moiety. can be intervened.

選ばれた二本鎖DNA配列の連続したプリンが同−鏡上にある場合、そのような 伸長連鎖を採用する必要はない。メチルホスホナート連鎖のようなヌクレオシド 間のリン連鎖では、選ばれた二本鎖DNA配列の1つの鎖上の連続したプリン塩 基を第三鏡上の好適な塩基で読み取らせることができる。If consecutive purines of a chosen double-stranded DNA sequence are on the same mirror, such There is no need to employ elongated chains. Nucleosides such as methylphosphonate linkages A phosphorus linkage between consecutive purine salts on one strand of a chosen double-stranded DNA sequence The groups can be read with a suitable base on the third mirror.

別法として、混合配列が、2本鎖核酸配列の1鎖上に約50%以下の割合でピリ ミジン塩基を含む1つまたはそれ以上のポリプリン配列を含む場合、配列中のプ リンおよびピリミジンは両方とも読み取られ得る。ピリミジン塩基は、次の修飾 プリン塩基を用いて読み取られる。ポリプリン配列中のシトシンは、8−フルオ ロG、8−メトキンG、8−アザGにより読み取られ、チミンまたはウラシルは 、8−フルオロA、8−メトキシAまたは8−アザAにより読み取られる。すな わち、オリゴマーは、ポリプリン配列を中断しているピリミジン塩基を読み取る ことができるため、第二錫オリゴマーは2本鎖核酸配列の1鎖を読み取りさえす ればよい。さらに、第二錫オリゴマーに2本鏑の両方の鎮を読み取らせるために 加える修飾、例えば延長連鎖は必要とされない。Alternatively, the mixed sequence may be present on one strand of a double-stranded nucleic acid sequence at a rate of about 50% or less. If it contains one or more polypurine sequences containing midine bases, Both phosphorus and pyrimidine can be read. Pyrimidine bases are modified by: Read using purine bases. The cytosine in the polypurine sequence is It is read by roG, 8-methquine G, 8-azaG, and thymine or uracil is , 8-fluoroA, 8-methoxyA or 8-azaA. sand That is, the oligomer reads the pyrimidine bases that interrupt the polypurine sequence. Because tin oligomers can read only one strand of a double-stranded nucleic acid sequence, That's fine. Furthermore, in order to make the stannic oligomer read both positions of the two kaburas. No additional modifications, such as extended chains, are required.

(C)第二錫オリゴマー 好ましいオリゴマーは少なくとも約7ヌクレオシドを有するものであって、この 長さは、通常二本鎖核酸のセグメントの所望のプリン配列へ特異的に結合させ得 るのに十分な数である。一層好ましいのは、約8〜約40ヌクレオチドを有する オリゴマーであり、特に好ましいのは約10〜約25ヌクレオシドを有するオリ ゴマーである。合成上の容易さと選ばれた配列に対する特異性とを組み合わせる ため、オリゴマー内の折り畳みおよびコイル化のようなヌクレオシド間相互作用 の最小化を併せ考えると、約14〜約18ヌクレオシドを有するオリゴマーは特 に好ましい群を含んでいることが確信される。(C) Stannic oligomer Preferred oligomers have at least about 7 nucleosides; The length is usually such that the segment of double-stranded nucleic acid can specifically bind to the desired purine sequence. There are enough numbers to More preferably, it has about 8 to about 40 nucleotides. Oligomers, particularly preferred are oligomers having from about 10 to about 25 nucleosides. It's Gomer. Combines synthetic ease with specificity for selected sequences internucleoside interactions such as folding and coiling within the oligomer. Considering the minimization of It is believed that it contains a preferable group.

(1)好ましいオリゴマー類 これらのオリゴマー類はリボンル部分もしくはデオキシリボシル部分の何れか、 またはそれらの修飾物、例えば2゛−〇−アルキルリボシル部分を含み得る。(1) Preferred oligomers These oligomers have either a ribbonyl moiety or a deoxyribosyl moiety, or modifications thereof, such as a 2'-0-alkylribosyl moiety.

ヌクレオチドオリゴマー類(即ち天然ヌクレオチドオリゴマー類に存在するホス ホジエステルヌクレオシド間連鎖、およびその他のオリゴヌクレオチド・類似体 を有する)をこの発明で使用し得るが、他のヌクレオシド間連鎖を有するオリゴ マー、例えばオリゴヌクレオシド・アルキル−およびアリールホスホナート類似 体、ホスホロチオアートオリゴヌクレオシド類似体、ホスホロアミダ−1・類似 体および中性リン酸エステルオリゴヌクレオチド類似体も使用され得る。しかし ながら、特に好ましいのは、2つのヌクレオシド単位を連結している1またはそ れ以上のホスホジエステル連鎖をホスホナート連鎖で置き換えたオリゴヌクレオ シド/ド・rルキシーおよびアリールホスホナート類似体、並びに非リン連鎖を 有するオリゴマーである。そのようなオリゴヌクレオシド・アルキル−およびア リールホスホナート類似体の幾つかの製造、および予め選ばれた1本鎖核酸配列 の発現を抑制するそれらの用途は、アメリカ合衆国特許第4469863号、同 第4511713号、同第4757055号、同第4507433号、および同 第4591614号に開示されており、それらの開示を引用して説明の一部とす る。Nucleotide oligomers (i.e. phosphorus present in natural nucleotide oligomers) Phodiester internucleoside linkages and other oligonucleotides and analogs oligos with other internucleoside linkages may be used in this invention. mer, such as oligonucleoside alkyl- and arylphosphonate analogs. phosphorothioate oligonucleoside analogs, phosphoroamida-1 analogues and neutral phosphate ester oligonucleotide analogs may also be used. but However, particularly preferred is the one or more nucleoside units connecting the two nucleoside units. Oligonucleotides in which more than one phosphodiester chain is replaced with a phosphonate chain sid/dr luxy and aryl phosphonate analogs, as well as non-phosphorus linkages. It is an oligomer with Such oligonucleoside alkyl- and alkyl- Preparation of some lylphosphonate analogs and preselected single-stranded nucleic acid sequences Their use in suppressing the expression of No. 4511713, No. 4757055, No. 4507433, and No. 4507433, No. 4591614, and those disclosures are cited as part of the description. Ru.

これらのホスホナート類似体のうち特に好ましい群は、メチルホスホナートオリ ゴマーである。A particularly preferred group of these phosphonate analogs are methylphosphonate oligonucleotides. It's Gomer.

メチルホスホナートオリゴマー類(fMP−才リゴマ−類」)の合成方法は、B 。The method for synthesizing methylphosphonate oligomers (fMP-oligomers) is as follows: B .

L6リーら[バイオケミストリー、27巻、3197〜3203頁(1988年 )]、およびP、S ミラーら[バイオケミストリー、25巻、5092〜50 97頁(1986年)コに報告されており、それらの開示を引用して説明の一部 とする。L6 Lee et al. [Biochemistry, Vol. 27, pp. 3197-3203 (1988) )], and P, S Miller et al. [Biochemistry, vol. 25, 5092-50 p. 97 (1986), and some of the explanations are based on those disclosures. shall be.

場合によっては、少なくとも1つのホスホジエステル・ヌクレオシド間連鎖が、 3°−5°を連結するヌクレオシド間メチルホスホニル(MP)基(または「メ チルホスホナート」)によって置き換えられたオリゴヌクレオシド・アルキル− およびアリールホスホナート類似体が好ましいこともあり得る。メチルホスホナ ート連鎖はオリゴヌクレオチドのリン酸基に対してアイソスター形である。即ち 、これらのメチルホスホナートオリゴマー(「MP−才リゴマ−」)は選ばれた DNA配列との相互作用に最小の立体制限を提供すべきである。またそのような アルキル基またはアリール基がホスホナート連鎖を立体的に障害せず、または互 いに相互作用しない他のアルキル−またはアリールホスホナート連鎖も好適であ る。メチルホスホニル基は天然核酸分子からは見いだされないから、これらのM P−オリゴマー類は、さまざまなヌクレアーゼおよびエステラーゼ活性による加 水分解に対して一層抵抗性を示すべきである。メチルホスホナート連鎖の非イオ ン特性のため、これらのMP−オリゴマー類は細胞膜を一層よく横断することが でき、したがって細胞に一層よく取り込まれるはずである。ある種のMP−オリ ゴマーが、ヌクレアーゼ加水分解に対して一層抵抗性であり、培養内で、哺乳動 物細胞によって無傷の形で取り込まれ、細胞のDNAおよび蛋白合成に対して特 異的な抑制効果を発揮できることが判明した(例えばアメリカ合衆国特許第44 69863号参照)。In some cases, at least one phosphodiester internucleoside linkage is An internucleoside methylphosphonyl (MP) group (or oligonucleoside alkyl substituted by and arylphosphonate analogs may be preferred. Methylphosphona The ate linkage is isosteric to the phosphate group of the oligonucleotide. That is, , these methylphosphonate oligomers ("MP-oligomers") were selected It should provide minimal steric constraints on interaction with the DNA sequence. Also like that The alkyl or aryl group does not sterically hinder the phosphonate chain or Other alkyl- or arylphosphonate chains that do not interact significantly are also suitable. Ru. Since methylphosphonyl groups are not found in natural nucleic acid molecules, these M P-oligomers are subject to modification by various nuclease and esterase activities. It should be more resistant to water splitting. Non-ionic methylphosphonate chain Due to their molecular properties, these MP-oligomers are better able to cross cell membranes. and therefore should be better taken up by cells. Certain MP-ori The sesame is more resistant to nuclease hydrolysis and can be used in mammals in culture. It is taken up by cells in intact form and has specific properties for cellular DNA and protein synthesis. It has been found that a different inhibitory effect can be exerted (for example, U.S. Pat. No. 44 69863).

少なくとも約7ヌクレオシド単位、一層好ましくは少なくとも約8ヌクレオシド 単位を有するMP−オリゴマーが好ましく、この長さは、通常二本鎖DNAの所 望のセグメントを特異的に認識させ得るのに十分である。約8〜約40ヌクレオ シドを有するMP−才リゴマ−は一層好ましく、特に好ましいのは約10〜25 ヌクオシドを有するものである。製造上の容易さと選ばれた配列に対する特異性 、およびオリゴマー内の折り畳みおよびコイル化のようなヌクレオシド間相互作 用の最小化を組み合わせるため、約14〜18ヌクレオシドのMP−オリゴマー 類が特に好ましい。at least about 7 nucleoside units, more preferably at least about 8 nucleoside units Preference is given to MP-oligomers with units whose length is typically that of double-stranded DNA. This is sufficient to specifically recognize the desired segment. Approximately 8 to 40 nucleos More preferred are MP-ligomers having sid, particularly preferred about 10 to 25 It has nuquosides. Ease of manufacture and specificity for selected sequences , and internucleoside interactions such as folding and coiling within oligomers. MP-oligomers of about 14-18 nucleosides to combine minimization of Particularly preferred are the following.

特に好ましいのは、5゛−ヌクレオシド間連鎖がホスホジエステル連鎖であり、 残りのヌクレオシド間連鎖がメチルホスホニル連鎖であるMP−オリゴマー類で ある。MP−オリゴマーの5“−末端にホスホジエステル連鎖を有することは、 オリゴマーのキナーゼ標識および電気泳動を可能にし、しかもその溶解度を改善 する。Particularly preferred is a 5′-internucleoside linkage that is a phosphodiester linkage; MP-oligomers in which the remaining internucleoside linkage is a methylphosphonyl linkage be. Having a phosphodiester chain at the 5″-end of the MP-oligomer means that Enables kinase labeling and electrophoresis of oligomers while improving their solubility do.

選ばれた二本鎖核酸配列を配列決定し、プリン配列に相補的なMP−オリゴマー を前掲の特許および本明細書で報告した方法によって作成する。The selected double-stranded nucleic acid sequence was sequenced and MP-oligomers complementary to the purine sequence were determined. is made by the method reported in the above-identified patent and herein.

上記したことから、好ましいオリゴマーには、シン・コンホメーションに適合さ せるべく修飾されたプリン塩基を有するヌクレオシド単位を含むものがある。From the above, preferred oligomers include those that conform to the thin conformation. Some contain nucleoside units, preferably with modified purine bases.

これらの塩基には、8位が修飾されたもの、例えば8−オキソ−A、8−オキソ −G18−フルオロ−A18−フルオロ−G、8−メトキシ−A、8−メトキシ −G、8−アザーA、8−アザ−Gおよび当業界で公知の他の同様に修飾された プリンがある。These bases include those modified at the 8-position, such as 8-oxo-A, 8-oxo -G18-fluoro-A18-fluoro-G, 8-methoxy-A, 8-methoxy -G, 8-Aza-A, 8-Aza-G and other similarly modified There's pudding.

これらのオリゴマーは、核酸混合物、または単離された細胞、組織試料または体 液等を含む試料中の選ばれた二本鎖核酸配列の存在の有無を測定するのに有用で ある。These oligomers can be used in nucleic acid mixtures, or in isolated cells, tissue samples or bodies. It is useful for determining the presence or absence of selected double-stranded nucleic acid sequences in samples containing liquids, etc. be.

これらのオリゴマーはハイブリダイゼーション検定プローブとして有用であり、 検出検定に使用され得る。プローブとして使用する場合、これらのオリゴマーは また診断キットにも使用され得る。These oligomers are useful as hybridization assay probes, Can be used for detection assays. When used as probes, these oligomers It can also be used in diagnostic kits.

所望により、ソラレンのような標識基、化学発光基、架橋剤、アクリジンのよ  。If desired, labeling groups such as psoralen, chemiluminescent groups, crosslinking agents, and acridine may be added. .

うな挿入剤、または0−フェナ:ノトロリン銅またはEDTA−鉄のような分子 鋏のようにウィルス核酸の標的部分庖開裂し得る基をMP−オリゴマーに挿入す ることができる。intercalating agents, or 0-phena:molecules such as notroline copper or EDTA-iron. Inserting a group into the MP-oligomer that can cleave a targeted part of the viral nucleic acid like a pair of scissors. can be done.

これらのオリゴマーは任意の幾つかの既知方法によ1.て標識され得る。有用な 標識として放射性同位元素および非放射性リポータ−基が挙げられる。アイソト ープ標識には、3N]、35S、 32p、 +251. コバルトおよび14 0がある。アイソトープ標識の方法の多くは酵素の利用を含ろ、ニック・トラン スレーンヨン、末端標識、2次鎮合成、および逆転写等の既知方法を含む。放射 能標識プローブを使用する場合、ハイブリダイゼーションは、オートラジオグラ フィー法、シンチレーション計数法、またはガンマ計数法によって検出できる。These oligomers can be prepared by any of several known methods: 1. can be labeled. helpful Labels include radioisotopes and non-radioactive reporter groups. Isotho The loop labels include 3N], 35S, 32p, +251. Cobalt and 14 There is 0. Many of the methods for isotope labeling involve the use of enzymes, nick transcripts, etc. These include known methods such as thrane, end-labeling, secondary labeling, and reverse transcription. radiation When using functionally labeled probes, hybridization is performed by autoradiography. It can be detected by the Fee method, scintillation counting method, or gamma counting method.

選ばれる検出方法は、ハイブリダイゼーション条件および標識に使用する特定の 放射性同位体によって異なる。The detection method chosen will depend on the hybridization conditions and the specific labeling used. Varies depending on radioisotope.

また非放射性物質を標識に使用することができ、修飾したヌクレオシドまたはヌ クレオシド類似体の酵素利用による挿入、またはオリゴマーの化学的な修飾、例 えば非ヌクレオチドリンカー基の利用によって導入され得る。非放射性標識とし ては、蛍光分子、化学発光分子、酵素、補因子、酵素基質、ハブテンまたは他の リガンド等が挙げられる。好ましい1標識方法は、アクリジニウムエステルの挿 入である。Non-radioactive substances can also be used for labeling, and modified nucleosides or Enzymatic insertion of creoside analogues or chemical modification of oligomers, e.g. For example, it can be introduced by the use of non-nucleotide linker groups. As a non-radioactive label may include fluorescent molecules, chemiluminescent molecules, enzymes, cofactors, enzyme substrates, habutens or other Examples include ligands and the like. A preferred method of labeling is the insertion of an acridinium ester. It is in.

そのような標識をしたオリゴマーは、ハイブリダイゼーション検定プローブとし て、ハイブリダイゼーション検定で使用するのに特に好適である。Such labeled oligomers can be used as hybridization assay probes. As such, it is particularly suitable for use in hybridization assays.

二本鎖核酸配列の機能または発現を防止するために使用する場合は、これらのオ リゴマーを都合よく誘導体化し、または修飾して核酸修飾基を挿入することによ り、その核酸との反応を誘発し、その構造を不可逆的に修飾し、機能しないよう にさせ得る。我々の同時係属出願中のアメリカ合衆国特許出願第924234号 (1986年10月28日出願)では、オリゴヌクレオシド・アルキル−および アリールホスホナートを含むオリゴマー類の誘導体化、および標的1本鎖核酸配 列を機能しないように誘導体化したオリゴヌクレオシド・アルキル−およびアリ ールホスホナートの用途を報告しており、この開示内容を引用して説明の一部と する。When used to prevent the function or expression of double-stranded nucleic acid sequences, these By conveniently derivatizing or modifying the oligomer to insert nucleic acid modifying groups, induces a reaction with the nucleic acid, irreversibly modifying its structure and rendering it non-functional. can be made to Our co-pending U.S. Patent Application No. 924,234 (filed October 28, 1986) discloses oligonucleoside alkyl and Derivatization of oligomers containing arylphosphonates and target single-stranded nucleic acid sequences. Oligonucleoside alkyl- and aryl- and oligonucleoside derivatives that are non-functional This disclosure is cited as part of the explanation. do.

広範囲の核酸修飾基が、これらのオリゴマーを誘導体化するのに使用され得る。A wide variety of nucleic acid modifying groups can be used to derivatize these oligomers.

核酸修飾基には、誘導体化したオリゴマーが二本鎖核酸セグメントと三重らせん 構造を生成した後、共有結合の生成、架橋、アルキル化、開裂、分解を起こし、 さもなければ核酸セグメント、またはその標的配列部分の不活化または破壊を起 こし、それによって核酸セグメントの機能および/または発現を不可逆的に抑制 し得る基が含まれる。Nucleic acid modification groups include derivatized oligomers that combine double-stranded nucleic acid segments with triple helices. After generating the structure, covalent bond formation, crosslinking, alkylation, cleavage, and decomposition occur, otherwise result in inactivation or destruction of the nucleic acid segment, or portion of its target sequence. strain, thereby irreversibly suppressing the function and/or expression of the nucleic acid segment. Includes groups that can.

オリゴマーにおける核酸修飾基の位置はさまざまに変わり得、採用した個々の核 酸修飾基および標的とされる二本鎖核酸セグメントに応じて変わり得る。したが って核酸修飾基はオリゴマーの末端に位置し、または末端を仲介し得る。複数の 核酸修飾基が含まれ得る。The position of the nucleic acid modifying group in the oligomer can vary and depends on the particular nucleus employed. This may vary depending on the acid modifying group and the double-stranded nucleic acid segment targeted. However, Thus, the nucleic acid modifying group may be located at the end of the oligomer or may mediate the end. plural Nucleic acid modifying groups may be included.

好ましい1態様として、反応を誘発し、即ちオリゴマーと二本鎖核酸との間を架 橋させるため、核酸修飾基は光反応性(例えば特定の光の波長、または波長範囲 によって活性化される)である。In a preferred embodiment, a reaction is induced, i.e. a bridge between the oligomer and the double-stranded nucleic acid. For bridging purposes, nucleic acid modifying groups are photoreactive (e.g., specific wavelengths of light, or wavelength ranges). ).

架橋を誘発し得る核酸修飾基の代表例は、アミノメチルトリメチルソラレン基( AMT)のようなソラレン類である。AMTは都合のよい光反応性であり、すな わち架橋が行なわれる前に特定の波長光に当てることによって活性化されなけれ ばならない。光反応性または反応性ではない場合もあり得る他の架橋基もこれら のオリゴマーの誘導体化に使用し得る。A representative example of a nucleic acid modifying group that can induce crosslinking is the aminomethyltrimethylpsoralen group ( psoralen such as AMT). AMT is conveniently photoreactive; That is, before crosslinking can occur, it must be activated by exposure to light of a specific wavelength. Must be. Other bridging groups, which may or may not be photoreactive, are also included in these can be used for the derivatization of oligomers.

別法として、DNA修飾基は、反応によってオリゴマーから脱離し、共有結合的 にDNAセグメントと結合して、これを不活化するアルキル化剤基を含み得る。Alternatively, the DNA modifying group can be detached from the oligomer by reaction and covalently may contain an alkylating agent group that binds to and inactivates the DNA segment.

好適なアルキル化剤基は化学技術上既知のものであり、ハロゲン化アルキル、ハ ロゲン化アセトアミド、ホスホトリエステル等から誘導された基を含む。Suitable alkylating agent groups are those known in the chemical art and include alkyl halides, halide Includes groups derived from rogenated acetamides, phosphotriesters, etc.

DNAセグメントの開裂を誘発し得るDNA修飾基としては、エチレンジアミン 四酢酸(EDTA)またはその誘導体のような遷移金属キレート錯体が挙げられ る。開裂するのに使用され得るその他の基は、フェナントロリン、ポルフィリン またはプレオマイシン等である。EDTAを使用する場合、鉄は都合よくオリゴ マーへ結合され、開裂ラジカルの生成を助は得る。EDTAは好ましいDNA開 裂基であるが、アゾ化合物、またはニトレン類のようなその他の含窒素物質、ま たはその他の遷移金属キレート錯体も使用し得る。DNA modifying groups that can induce cleavage of DNA segments include ethylenediamine Transition metal chelate complexes such as tetraacetic acid (EDTA) or its derivatives may be mentioned. Ru. Other groups that can be used to cleave are phenanthroline, porphyrin or pleomycin etc. When using EDTA, iron is conveniently mer and assist in the generation of the cleavage radical. EDTA is the preferred DNA opener. azo compounds, or other nitrogen-containing substances such as nitrenes, or or other transition metal chelate complexes may also be used.

二本鎖DNA配列の両方の鎖上でプリン塩基を読み取る第三鎖オリゴマーのヌク レオシド単位は、プリンおよびピリミジン塩基の混合物、またはプリン塩基だけ を含み得る。Third-strand oligomer nuclei that read purine bases on both strands of a double-stranded DNA sequence Rheoside units can be a mixture of purine and pyrimidine bases, or just purine bases. may include.

二本鎖DNA配列の両方の鏡上でプリン塩基を読み取る場合は、プリン塩基だけ を有するオリゴマーを使用するのが好ましい。そのようなプリンだけのオリゴマ ーは、(a)プリンはピリミジンよりも高いスタッキング性を有し、それによっ て三重らせん構造の安定性を増大する傾向があり、(b)プリンだけの使用は、 シトシンをプロトン化する必要性をなくシ(シたがって中性pHでN−3位に水 素結合に利用し得る水素を有す)またはピリミジン環上のN3に対応する位置に 、そのような利用し得る水素を有するシトシン類似体を使用する必要性をなくし 、普遍的な伸長連鎖を使用することを可能にする等、幾つかの理由から都合よい と確信される。When reading purine bases on both mirrors of a double-stranded DNA sequence, only the purine bases are read. Preference is given to using oligomers having . Such pudding-only oligomers (a) Purines have higher stacking properties than pyrimidines, thereby (b) The use of purines alone tends to increase the stability of the triple helical structure; It eliminates the need to protonate cytosine (therefore, water is added to the N-3 position at neutral pH). (with hydrogen available for elementary bond) or at the position corresponding to N3 on the pyrimidine ring , eliminating the need to use cytosine analogs with such available hydrogen. , which is convenient for several reasons, such as allowing the use of universal elongated chains. I am convinced that

プリン塩基(ピリミジン塩基も同様であるカリは普通アンチ・コンホーメーショ ンである。しかしながら、塩基がシン・コンホーメーションへ回転する障壁は低 い。第3の三重らせんの生成において、第三鎖上のプリンは水素結合過程の間に シン・コンホーメーションを取ると推定され得る。所望により、普通でもシン・ コンホーメーションであるようにプリンを修飾することができる。例えばメチル 、ブロモ、イソプロピルのような置換基、またはその他のかさ張った基でプリン の8位を修飾すると、正常な状態でシン配電を取ると推定され得る。即ち、その ように置換したプリンを含むヌクレオシド単位は普通でもシン・コンホーメーシ ョンを取り得る。したがってシン・コンホーメーションであるプリン塩基が示さ れた場合、この発明では、未置換のAまたはGの代わりに、所望によりそのよう な8位を置換したプリンの挿入を考慮する。発明者ら(ケンドリュー)のモデル による研究から、そのような置換は三重らせん構造の生成に何ら影響を及ぼさな いはずであることが判明した。Purine bases (as well as pyrimidine bases) are usually anti-conformational. It is. However, the barrier to rotation of the base to the thin conformation is low. stomach. In the formation of the third triple helix, the purines on the third strand are It can be estimated that it adopts a thin conformation. If desired, normal or thin Purines can be modified to be conformational. For example, methyl , bromo, isopropyl, or other bulky groups. It can be assumed that by modifying the 8th position of , a thin power distribution is obtained under normal conditions. That is, that Nucleoside units containing purines substituted in can take a lot of action. Therefore, the purine base in the thin conformation is shown. If so, this invention optionally substitutes such a substitute for unsubstituted A or G. Consider the insertion of a purine substituted at position 8. Inventor's (Kendrew) model From a study by It turned out that it was not supposed to be.

アンチおよびシン・コンホメーションにおけるプリンヌクレオシド単位の使用に より、好適に(本明細書で説明した二本鎖DNAを読み取る規則に従って)二本 鎖DNAとプリンだけの第三鎖によって、二本鎖の両方の鏡上のプリンを読み取 り、三重らせん構造を生成させることができる。For the use of purine nucleoside units in anti and syn conformations More preferably (according to the rules for reading double-stranded DNA described herein) two The purine on both mirrors of the double strand is read by the third strand of stranded DNA and purine only. can generate a triple helical structure.

ピリミジンおよびプリンを両方とも含んでいる第三鎖オリゴマーを二本鎖DNA の両方の鎖上のプリンを読み取るのに使用する場合は、−律ではない連鎖フォー マットを本明細書で説明した要領で使用して、二本鎖の1つの鎖から他の鎖へ横 断して第二鎖に読み取らせることができる。Double-stranded DNA is a third-strand oligomer containing both pyrimidines and purines. When used to read purines on both strands of Use the mat as described herein to cross from one strand of a duplex to the other. It can be cut and read by the second strand.

(2)シトシン類似体を含むオリゴマー類この発明のもう1つの態様として、利 用可能な水素をシトシン環の3−Nと類似した環位置に有する複素環を含むシト シン類似体によって、シトシンを置き換え、中性pHでグアニン塩基と2つの水 素結合を形成することができ、すなわちフーグスティーン型塩基対合、またはト リブレットの形成のために、シトシンでは必要なプロトン化を必要としないヌク レオシド単位を含んでいる新しいオリゴマーを提供する。(2) Oligomers containing cytosine analogs As another aspect of the present invention, A cytosine containing a heterocycle having an available hydrogen at a ring position similar to the 3-N of the cytosine ring. Syn analogues replace cytosine with guanine base and two waters at neutral pH. can form elementary bonds, i.e., Hoogsteen-type base pairing, or Cytosine does not require protonation for riblet formation. New oligomers containing rheoside units are provided.

好適なヌクレオシド単位は、水素結合に利用し得る水素をシトシンのN−3に対 応する環位に有し、中性pHでグアニン塩基と2つの水素結合を生成できる6員 の複素環を有する類似体を含み、それらは2゛−デオキシ−5,6−シヒドロー 5−アザデオキシシチジン(1)、プソイドイソシチジン(II)、6−アミノ −3−(β−D−リボフラノシル)ピリミジン−2,4−ジオン(III)、お よび1−アミノ−1,2,4−(β−D−デオキシリボフラノシル)トリアジン −3−[4H]−オン(IV)等である。これらの構造を第5表に示す。また5 −メチルシトシンも含まれる。A preferred nucleoside unit has hydrogen available for hydrogen bonding to N-3 of cytosine. a 6-membered compound that can form two hydrogen bonds with a guanine base at neutral pH. including analogs with a heterocycle of 2'-deoxy-5,6-hydro 5-azadeoxycytidine (1), pseudoisocytidine (II), 6-amino -3-(β-D-ribofuranosyl)pyrimidine-2,4-dione (III), and 1-amino-1,2,4-(β-D-deoxyribofuranosyl)triazine -3-[4H]-one (IV) and the like. Their structures are shown in Table 5. Also 5 -Methylcytosine is also included.

(3)プリン類似体を含むオリゴマー 本発明のさらに別の態様によると、シン・コンホメーションに適合させるべく8 位が修飾されたプリン塩基または類似体を含むヌクレオシド単位を含む新規オリ ゴマーが提供される。(3) Oligomers containing purine analogs According to yet another aspect of the invention, the 8 Novel oligonucleotides containing nucleoside units containing modified purine bases or analogs Sesame is provided.

特に、これらのプリン類似体には、G−C塩基対とトリプレットを形成すること が立証された8−オキソ−Aがある(実施例4参照)。プリン類似体8−オキソ −Gは、A−T塩基対のAの読み取りに使用され得る。In particular, these purine analogs have the ability to form triplets with G-C base pairs. There is 8-oxo-A, which has been demonstrated (see Example 4). Purine analogue 8-oxo -G can be used to read the A of the AT base pair.

ある種の8−修飾プリン類似体を用いることにより、(ワトソンークリック)塩 基対のピリミジン塩基が読み取られ得る。特に、8−フルオロ−Aは、Tの読み 取りに使用され得、8−フルオロGはCの読み取りに使用され得る。AおよびG の8−メトキシおよび8−アザ類似体は、各々TおよびCの読み取りに使用され 得る。(Watson-Crick) salts by using certain 8-modified purine analogs. The base pair pyrimidine base can be read. In particular, 8-fluoro-A has a reading of T 8-Fluoro G can be used to read C. A and G 8-methoxy and 8-aza analogs of were used to read T and C, respectively. obtain.

(D)MP−オリゴマー類の製造 (1)総論 先に言及したように、メチルホスホナートオリゴマー類の製造はアメリカ合衆国 特許第4469863号、同第4507433号、同第4511713号、同第 4591614号、および同第4757055号に報告されている。(D) Production of MP-oligomers (1) General discussion As mentioned earlier, methylphosphonate oligomers are manufactured in the United States. Patent No. 4469863, Patent No. 4507433, Patent No. 4511713, Patent No. No. 4591614 and No. 4757055.

メチルホスホナートオリゴマー類の好ましい合成方法は、S、リンら[バイオケ ミストリー、28巻、1054〜1061頁(1989年)]、B、L リーら [バイオケミストリー、27巻、3197〜3203頁(1988年)]、およ びp、sミラーら、25巻、5092〜5097頁(1986年)コに報告され ており、それらの開示を引用して説明の一部とする。伸長連鎖を有する修飾した 糖部分を含んだヌクレオシド単位(第5および6図参照)を含んでいるオリゴマ ー類は、これらの方法により都合よく製造され得る。A preferred method of synthesizing methylphosphonate oligomers is described by S., Lin et al. Mistry, Vol. 28, pp. 1054-1061 (1989)], B. L. Lee et al. [Biochemistry, Vol. 27, pp. 3197-3203 (1988)], and P, S Miller et al., vol. 25, pp. 5092-5097 (1986). and their disclosures are cited and incorporated into this description. Modified with extended chain Oligomers containing nucleoside units containing sugar moieties (see Figures 5 and 6) - can be conveniently produced by these methods.

ホスホジエステルヌクレオシド間リン連鎖を含んでいるオリゴマー類は、シアノ エチルホスホロアミダイト前駆体を使用する自動固層化学合成法(29)等を含 む幾つかの慣用的方法のいずれかを用いて合成され得る。Oligomers containing phosphodiester internucleoside phosphorus linkages are including automated solid-state chemical synthesis using ethyl phosphoramidite precursors (29). can be synthesized using any of several conventional methods.

所望により前記のシトシン類似体(第5表)を含むヌクレオシド単位は、好適な シチジン類似体(第5表参照)を反応混合物中で置換することにより、MP−オ リゴマーへ挿入され得る。Nucleoside units optionally containing the above-mentioned cytosine analogs (Table 5) are suitable By substituting a cytidine analogue (see Table 5) in the reaction mixture, MP-O Can be inserted into oligomers.

(2)リン主鎖に伸長連鎖を有するMP−オリゴマー類の製造(a)5°−(エ チレンオキシ)置換糖中間体MP−オリゴマーは、糖部分の5′−炭素および5 ′−ヒドロキシルの間または3゛−炭素および3゛−ヒドロキシルの間の何れか の結合を、エチレンオキシ基のようなアルキレンオキシ基で置換した修飾ヌクレ オシドを用いて製造され得る。(2) Production of MP-oligomers having extended chains in the phosphorus main chain (a) 5°-(E) (tyreneoxy) substituted sugar intermediate MP-oligomer is a 5'-carbon and 5 Either between '-hydroxyl or between 3'-carbon and 3'-hydroxyl Modified nuclei in which the bond is replaced with an alkyleneoxy group such as an ethyleneoxy group It can be produced using osside.

図5に3゛−(エチレンオキシ)または5°−(エチレンオキシ)連鎖の何れか を有する修飾ヌクレオシド中間体の製造のために提示した反応式を示す。図5で 、Bは塩基、TrおよびRは保護基を表し、Trはジメトキシトリチルのような 保護基、Rはt−プチルジメチルシーリルまたはテトラヒドロピラニルのような 保護基を示す。Figure 5 shows either a 3゛-(ethyleneoxy) or a 5゛-(ethyleneoxy) chain. The reaction scheme presented for the production of modified nucleoside intermediates having . In Figure 5 , B represents a base, Tr and R represent a protecting group, and Tr represents a base such as dimethoxytrityl. protecting group, R is t-butyldimethylsilyl or tetrahydropyranyl Indicates a protecting group.

所望により糖部分の3“−および5°−位の両方にそのような伸長連鎖を有する ヌクレオシド単位を製造し得る。optionally with such extensions at both the 3′- and 5′-positions of the sugar moiety. Nucleoside units can be produced.

(b)5°−β−ヒドロキシエチル置換糖中間体両方の鎖上にプリン塩基を有す る二本鎖DNA配列を読み取る場合、僅かに伸長したヌクレオシド間連鎖をリン 主鎖上に有するMP−オリゴマーを使用するのが好ましいこともあり得る。(b) 5°-β-hydroxyethyl substituted sugar intermediate with purine bases on both chains When reading double-stranded DNA sequences, slightly elongated internucleoside chains are It may also be preferable to use MP-oligomers having on the main chain.

そのようなMP−オリゴマーは、糖(デオキシリボシルまたはリボシル)部分を 修飾し、図6に示したような5′−β−ヒドロキシエチル置換ヌクレオシドの製 造のための合成反応式で、5゛−ヒドロキシをβ−ヒドロキシエチル(OH−C H! CH2)基により置き換えたヌクレオシドを使用して製造され得る。Such MP-oligomers contain sugar (deoxyribosyl or ribosyl) moieties. modified to produce 5'-β-hydroxyethyl substituted nucleosides as shown in Figure 6. In the synthesis reaction formula for the production of 5-hydroxy, β-hydroxyethyl (OH-C H! can be prepared using nucleosides replaced by CH2) groups.

図6は5°−β−ヒドロキシエチル置置換糖類鉢体ために提示した反応式を示す 。第6図で、DCCはジシクロへキシルカルボジイミド、DMSOはジメチルス ルホキシド、Bは塩基を表す。好適な保護基Rはt−ブチルジメチルシリル、お よびテトラヒドロピラニル等である。Figure 6 shows the reaction equation proposed for the 5°-β-hydroxyethyl substituted saccharide. . In Figure 6, DCC is dicyclohexylcarbodiimide and DMSO is dimethylsulfate. sulfoxide, B represents a base. A suitable protecting group R is t-butyldimethylsilyl, or and tetrahydropyranyl.

(c)リン主鎖に伸長ヌクレオシド間連鎖を有するMP−オリゴマー類の製造上 記の修飾ヌクレオシド単位が組み込まれたMP−オリゴマーは、上記要領に従い 修飾ヌクレオシド単位を置換して製造される。(c) Production of MP-oligomers having extended internucleoside chains in the phosphorus main chain The MP-oligomer incorporating the modified nucleoside unit described above was prepared according to the above procedure. Produced by substituting modified nucleoside units.

プリン塩基だけを含むオリゴマー類の製造では、これと同じ伸長連鎖を有するヌ クレオシド単位の利用を採用し得る。ただしピリミジン(またはピリミジン類似 体)塩基およびプリン塩基の両方を含むオリゴマー類の製造では、伸長連鎖を有 しないヌクレオシド単位と伸長連鎖からなる混合物を使用する。糖部分の3゜− 炭素および5゛−炭素の両方に伸長連鎖を有するヌクレオシド単位は有利であり 得る。In the production of oligomers containing only purine bases, oligomers with the same extended chain are used. Utilization of creoside units may be employed. However, pyrimidine (or pyrimidine-like In the production of oligomers containing both bases and purine bases, A mixture of non-containing nucleoside units and extended chains is used. 3゜- of the sugar part Nucleoside units with extensions on both the carbon and the 5′-carbon are advantageous. obtain.

(3)誘導体化MP−オオリマー類の製造誘導体化したオリゴマー類は所望のD NA修飾基をオリゴマーへ付加することによって容易に製造し得る。先に言及し たように、オリゴマー内のヌクレオシド単位の数およびオリゴマー内のDNA修 飾基(複数もあり)の位置は変わり得る。(3) Production of derivatized MP-O oligomers The derivatized oligomers have the desired D It can be easily produced by adding NA modification groups to oligomers. mentioned earlier As described above, the number of nucleoside units within the oligomer and the DNA modifications within the oligomer The position of the decorative group(s) may vary.

DNA修飾基(複数もあり)は、DNAの標的配列を最も有効に修飾し得るオリ ゴマー内に配置され得る。したがって、そのような最適な位置は当業界で既知の 通常技術によって容易に決定できるが、DNA修飾基の位置は、多くの場合、含 まれているDNAセグメントおよびその主要標的部位(複数もあり)によって変 わり得る。The DNA modifying group(s) is an origin that can most effectively modify the target sequence of DNA. It can be placed in a gomer. Therefore, such optimal location is known in the art. Although readily determined by conventional techniques, the location of DNA modifying groups is often altered by the DNA segment being expressed and its primary target site(s). It can be changed.

(a)ソラレン誘導体化MP−オリゴマー類の製造8−メトキンソラレンおよび 4″−アミノメチルトリメチルソラレン(AMT)のようなソラレン類によるM P−オリゴマー類の誘導体化は、J、M キーンら[バイオケミストリー、27 巻、9113〜9121頁(1988年)]およびB、Lリーら[バイオケミス トリー、27巻、3197〜3203頁(1988年)コに報告されており、そ の開示を引用して説明の一部とする。(a) Preparation of psoralen-derivatized MP-oligomers 8-Methquin psoralen and M with psoralen such as 4″-aminomethyltrimethylpsoralen (AMT) Derivatization of P-oligomers is described by J. M. Keene et al. [Biochemistry, 27 Vol. 9113-9121 (1988)] and B. L. Lee et al. Tory, Vol. 27, pp. 3197-3203 (1988). This disclosure is incorporated herein by reference.

(b)EDTA誘導体化MP−オリゴマー類の製造EDTAによるMP−オリゴ マー類の誘導体化は、S、 B、リンら[バイオケミストリー、28巻、105 4〜1061頁(1989年)]に報告されており、その開示を引用して説明の 一部とする。(b) Production of EDTA-derivatized MP-oligomers MP-oligos with EDTA The derivatization of mers is described by S. B. Lin et al. [Biochemistry, Vol. 28, 105] 4-1061 (1989)], and the disclosure is cited in the explanation. Part of it.

(E)有用性 この発明によると、二本鎖DNAの特異的なセグメントは、本明細書に報告した トリプレット塩基対合の指針にしたがい、二本鎖核酸の二重らせんのプリン塩基 を読み取るMP−オリゴマー第三鎖を使用して、検出または認識され得る。MP −オリゴマー第三鎖は、各ヌクレオシド単位の塩基が二本鎖核酸DNAの対応す る塩基対とトリブレットを形成し、三重らせん構造が得られるように選ばれた配 列を有している。検出可能なように標識したオリゴマーをハイブリダイゼーショ ン検定で使用するプローブとして使用して、例えば特定の二本鎖核酸配列の存在 を検出し得る。(E) Usefulness According to this invention, the specific segments of double-stranded DNA reported herein are Purine bases in the double helix of double-stranded nucleic acids according to the guidelines of triplet base pairing. can be detected or recognized using the MP-oligomer third strand to read. M.P. - The third strand of the oligomer has the base of each nucleoside unit corresponding to that of the double-stranded nucleic acid DNA. The sequence was chosen to form a triplet with the base pair and obtain a triple helical structure. It has columns. Hybridization of detectably labeled oligomers The presence of a specific double-stranded nucleic acid sequence, e.g. can be detected.

この発明はまた、核酸配列を読み取り、三重らせん構造を形成するMP−オリゴ マーの使用により、二本鎖核酸の選ばれた配列の発現または機能を防止する方法 を提供する。三重らせんの生成は、転写のための二重らせんの開鎖の防止、エフ ェクター分子(例、タンパク質)の結合の防止等のような態様により、発現およ び/または機能を防止し得る。誘導体化したオリゴマーを使用して、検出しまた は位置を突き止め、ついで核酸二重らせん内の標的部位を、架橋(ソラレン類) 、または一方または両方の鎖を開裂(EDTA)することによって不可逆的に修 飾し得る。開裂のための標的部位を注意深く選ぶことにより、選ばれた核酸配列 を特異的に切り取る分子鋏としてオリゴマーを使用し得る。This invention also provides for reading nucleic acid sequences and using MP-oligos that form triple helical structures. Method of preventing expression or function of selected sequences of double-stranded nucleic acids by use of mer I will provide a. The generation of triple helices prevents the opening of the double helix for transcription, Aspects such as prevention of binding of vector molecules (e.g. proteins), and/or function. Using derivatized oligomers to detect and locates and then cross-links (psoralen) the target site within the nucleic acid duplex. , or irreversibly repaired by cleaving one or both strands (EDTA). It can be decorated. The selected nucleic acid sequence by carefully choosing the target site for cleavage Oligomers can be used as molecular scissors to specifically cut out.

切片またはその標的配列と反応を起こし、核酸を不可逆的に修飾し、分解し、ま たは破壊し、このように不可逆的にその機能を抑制できる核酸反応基または修飾 基を挿入して、オリゴマーを誘導体化させ得る。Reacts with the fragment or its target sequence to irreversibly modify, degrade, or degrade the nucleic acid. or a nucleic acid reactive group or modification that can be destroyed and thus irreversibly inhibit its function. Groups may be inserted to derivatize the oligomer.

すなわち、これらのオリゴマー類は、特定遺伝子、または生体細胞内で追及され る標的配列を不可逆的に不活性化または抑制し、選択的に不活性化または抑制す るのに使用され得る。ついでこれらのオリゴマーは、欠損型、または好ましくな い生成物を生産し、あるいは活性化されると好ましくない効果を誘発する遺伝子 を永久に不活性化し、排除し、あるいは破壊するのに使用され得る。That is, these oligomers can be traced to specific genes or within living cells. irreversibly inactivates or suppresses the target sequence and selectively inactivates or suppresses It can be used to These oligomers are then deficient or undesirable. genes that produce undesirable products or induce undesirable effects when activated can be used to permanently inactivate, eliminate, or destroy.

この発明のもう1つの態様として、プリン配列を読み取り、三重らせん構造を生 成することができるプリン配列に十分に相補的であり得る点で選ばれ、検出可能 なように標識したプリンMP−オリゴマー第三鎖を含む特定の二本鎖核酸配列を 検出するためのキットを提供する。Another aspect of this invention is to read the purine sequence and generate a triple helix structure. selected in that it is sufficiently complementary to the purine sequence to be able to form a detectable A specific double-stranded nucleic acid sequence containing a purine MP-oligomer third strand labeled as Provide a kit for detection.

この発明についてさらに理解を深めるため、コンピューターシミュレーションを 含んだ一連の実験結果の報告を含む実施例を示す。勿論、この発明に関するこれ らの実施例は、この発明を特別に制限することを意図するものではなく、当業者 の知識の範囲内で、現在既知であり、または後日起こり得る発明の変更は、この 発明の範囲に包含されるものと考える。To further understand this invention, we conducted a computer simulation. Examples include reporting of the results of a series of experiments. Of course, this regarding this invention These examples are not intended to specifically limit the invention, and those skilled in the art Changes in the invention, now known or which may later occur, to the best of the knowledge of It is considered to be within the scope of the invention.

実施例 実施例1 三重らせん構造のコンピューターノユミレーンヨンこれらのコンビニ−ターン; ミレーンヨンの第一の目的は、メチルホスホナートffM P J)主鎖を有す る非イオン性ヌクレオチド・類似体がフーグステイージー型塩基対合による二本 鎖らせんDNAの第三鎖として、非修飾オリゴデオキシヌクレオチドff0DN Jと比較してより高い親和性で結合するかどうかをみるためのものであった。実 験的結果は、二本鎖DNAへのODN結合および転写阻害は二本鎖形成を経得る ことを示唆した(8)が、MP主鎖を有する類似体対そのままのODN間で三重 鎮DNAらせん形成の実験的比較はなされなかった。MP主鎖を有する非イオン 性類似体が三重鎮らせんDNAの主たる溝に適合するかどうかは過去には知られ ていない。さらに、第三鎖中の本来のまたはMP主鎖を有する完全に解明された 二本鎖らせんDNAのコンホメーションは決定されなかった。Example Example 1 Triple helix structure computer noyumi lane these convenience turns; The primary purpose of milaneyon is to have a methylphosphonate ffM P J) backbone. Two nonionic nucleotides/analogs are formed by Hoogstay-type base pairing. As the third strand of the strand helical DNA, unmodified oligodeoxynucleotide ff0DN The purpose was to see whether it binds with higher affinity compared to J. fruit Experimental results indicate that ODN binding to double-stranded DNA and transcription inhibition may undergo duplex formation. (8) suggested that there is a triple linkage between analogs with MP backbones versus intact ODNs. No experimental comparison of DNA helix formation was made. Non-ionic with MP backbone It was not known in the past whether sexual analogues fit into the major groove of triple helical DNA. Not yet. Additionally, fully elucidated proteins with native or MP backbones in the third chain The conformation of the double-stranded helical DNA was not determined.

二重および二本鎖DNA複合体形成を経る部位特異的オリゴヌクレオチド結合は 、最近、インビトロでひとガン遺伝子の転写を抑制することが示された(8.9 )。Site-specific oligonucleotide binding via duplex and double-stranded DNA complex formation , was recently shown to suppress the transcription of human cancer genes in vitro (8.9 ).

この実施例の目的は、分子動力学ノユミレーンヨンを用いて第二鎖らせん複合体 中のMP主鎖を有する非イオン性オリゴヌクレオシドを検討し、この過程に含ま れる分子機構(複数もあり)を解明することである。The purpose of this example is to construct a second strand helical complex using molecular dynamics experiments. We considered nonionic oligonucleosides with an MP backbone in the process and included them in this process. The aim is to elucidate the molecular mechanism(s) that cause

(A)シュミレーション法 二本鎖ポリ(dT+o)−ポリ(dA+o)−ポリ(dT Io)[T IAT z]配位体は、アルノットおよびセルシング(10)のA−DNA X−線構造 から得られた。同じ配位体は、ポリ(dT、。)−ポリ(dA+o)−ポリ(d T、。)メチルホスホナート[T、AT、MP]の出発幾何構造として用いた。(A) Simulation method Double-stranded poly(dT+o)-poly(dA+o)-poly(dT Io)[T IAT z] The ligand is the A-DNA X-ray structure of Arnott and Selsing (10) Obtained from. The same ligand is poly(dT,.)-poly(dA+o)-poly(d T. ) was used as the starting geometry for methylphosphonate [T, AT, MP].

ジメチルエステルメチルホスホナートフラグメントについての幾何構造最適化お よび部分原子電荷帰属は、初めから、それぞれ、3−21G*および5TOG* ペイシスセツツを用いるQUEST(バージョン1.1)による量子力学的方法 を用いて計算された(11)。後者のベーシスセットはAMBERデータベース 中の先に核酸につき計算されたものを有する均一な電荷帰属を維持するために用 いられてきた。MPフラグメントについての最終的な単極原子電荷帰属から、第 三DNA鎖の各塩基、フラノースおよびMP主鎖についての中性的総電荷が得ら れた。一方、TAMP鎖の主鎖ホスホリル酸素のRpおよびSpメチル置換は立 体的コンピューター画像で行った。合成は制御できないので、MPジアステレオ マーの置換はほぼ実験的収率を概算する方法で行った。Geometry optimization and analysis of dimethyl ester methylphosphonate fragments and partial atomic charge assignments are 3-21G* and 5TOG* from the beginning, respectively. Quantum mechanical method using QUEST (version 1.1) using Pysissets (11). The latter basis set is the AMBER database used to maintain uniform charge assignment with those previously calculated for nucleic acids in I've been bored. From the final monopolar atomic charge assignment for the MP fragment, the first The total neutral charge for each base of the three DNA strands, the furanose and the MP backbone is obtained. It was. On the other hand, the Rp and Sp methyl substitutions of the main chain phosphoryl oxygens of the TAMP chain stand This was done using physical computer images. Since synthesis cannot be controlled, MP diastereo The mer substitutions were carried out in a manner that approximately approximates the experimental yield.

分子力学および分子動力学的計算を総原子の力の場を用いるAMBERの完全ベ クトル化バージョン(バージョン31)を用いて行った(1.2.13)。すべ ての計算はCRAY X−MP/24およびVAX8600コンピューターで行 った。A complete base of AMBER for molecular mechanics and molecular dynamics calculations using total atomic force fields. (1.2.13) using the vectorized version (version 31). Everything All calculations were performed on CRAY X-MP/24 and VAX8600 computers. It was.

DNAホスホァート主鎖の負電荷は、ホスホァート酸素を三等分するリン原子の 4A内の正の対立イオン配置によって中性にされた:対立イオンはMP−置換鏡 上に配置されていない。三重らせんおよび対立イオンは、周期的境界条件を有す るTIP3P水(14)分子のIOAシェルによりかこまれていた。T、AT2 およびT、A72MP系には9283および10824の原子がそれぞれ存在す る。The negative charge on the DNA phosphate backbone is due to the phosphorus atom that divides the phosphate oxygen into three halves. Neutralized by positive antagonist configuration in 4A: the antagonist is MP-substituted mirror Not placed on top. Triple helices and counterions have periodic boundary conditions It was surrounded by an IOA shell of TIP3P water (14) molecules. T, AT2 and T, A72MP system has 9283 and 10824 atoms, respectively. Ru.

ボックスシメンジョンはTIAT2につき101,686.8A3、T、AT、 MPにつき1.24.321.1A、であった。最初にDNAと対立イオン原子 は十分拘束されているが、周辺の水分子は、収れん値(勾配の実効値[rms] 、< 0.1キロ力ロリー1モル/A)まで8.OA非結合カットオフ(cut toff)を用いてエネルギー最少化された。DNA、対立イオンおよび水は、 続いて、活性化震動(SHAKE)による最少化の追加的な1500サイクル、 ついで220サイクルにより幾何構造的な拘束なしにエネルギー最少化された( 15)。定常温度および圧(300におよび1バール)のもとて拘束なしに、5 HAKEを用いる分子動力学を2分子の全体の各々に対し4Qpsec軌這につ き行った。The box dimension is 101,686.8A3, T, AT, per TIAT2. It was 1.24.321.1 A per MP. First, DNA and opposing ionic atoms is sufficiently constrained, but the surrounding water molecules have a convergence value (effective value of gradient [rms] , <0.1 kg force 1 mole/A)8. OA non-binding cutoff (cut The energy was minimized using (toff). DNA, opposing ions and water are followed by an additional 1500 cycles of minimization with activated shaking (SHAKE); The energy was then minimized for 220 cycles without any geometric constraints ( 15). 5 without restraint under steady temperature and pressure (300 and 1 bar) Molecular dynamics using HAKE is applied to 4Qpsec trajectory for each of two molecules. I went.

(B)シュミレーション研究の結果 MP主鎖を有する第三DNA鎖は三重らせん中のMP主鎖を伴うODNの増強さ れた結合に矛盾しない幾つかの変化をもたらした。平均水素結合距離および平均 原子揺動(fluctuation)は、T、AT2MP)リブレット中で首尾 一貫してより小である(第1表)。鏡開リン原子距離はA−T、にっき9.6A (+/−0,91)およびA−T2MPにつき8.3(+/−0,58)であっ た。減少した鏡開リン原子距離および小さくなった第2と第3鎖間の平均原子揺 動は、主鎖中のMP置換に伴う輪間静電的反発によるものである。(B) Results of simulation research The third DNA strand with the MP backbone is the reinforcement of the ODN with the MP backbone in the triple helix. brought about some changes that are consistent with the proposed combination. Average hydrogen bond distance and average Atomic fluctuations are successful in the T, AT2MP) libretto. consistently smaller (Table 1). The mirror-opening phosphorus atom distance is A-T, Nikki 9.6A (+/-0,91) and 8.3 (+/-0,58) for A-T2MP. Ta. The reduced mirror-opening phosphorus atomic distance and the smaller average atomic swing between the second and third chains The movement is due to interring electrostatic repulsion associated with MP substitution in the main chain.

両方の三重らせんDNA系は分子動力学中、鎖特異的多形立体構造的特徴を示し た。両方の系の出発幾何構造に対するフラノースにおける重大なコンホメーショ ンの変化がある(第2表)。T、AT2らせんにおいて、TIおよびT2鎖のフ ラノース環占有率は大部分はA−DNAコンホメーション(C3′エンド)中に 残り、アデニン糖の最大の部分はB−DNAコンホメーション(C2“エンド) をとる。アデニンフラノースコンホメーションのかなりのパーセンテージは、T 、AT2およびTIAT2MP中の01°エンドコンホメーシヨンであった。M P置換らせんの糖パッカリングパターン(puckering pattern )は、非置換らせんとは反対に大きな比率で01°エンドおよびC2’エンドコ ンホメーシヨンを有する。他のコンホメーション・パラメーターの分析はこれら の三重らせんの混成立体構造的性質を支持する。らせんねじれ角(TIおよびA 鏡開)はT、AT、構造につき平均39゜4度(+\−2,86)であり、B− DNAコンホメーション(範囲36−45)によりよく一致する。T、AT2M Pらせんねじれ角(twist angle)は平均32.0度(+\−2,1 9)であり、A−DNAコンホメーション(範囲30−32.7)の場合により 近い。全構造についての平均反復単位(TlとA鎖の間)は10.2 TlAT xおよびT、AT、MPにつき11.2度である。4Qpsec軌道(traj ectory)の平均鏡開リン原子距離を第3表に示す。両方のらせんにおいて 、T1鎖の鏡開リン距離はA−DNAコンホメーション(7,OA)によ(一致 する。TIMP鎖の鏡開リン距離は、B−DNAコンホメーションにより良く一 致し、T2鎖についてのA−DNAとより一致する値と大いに異なる。Both triple helix DNA systems exhibit strand-specific polymorphic conformational features during molecular dynamics. Ta. Critical conformations in the furanose relative to the starting geometries of both systems (Table 2). In the T, AT2 helix, the strands of TI and T2 The lanose ring occupancy is mostly in the A-DNA conformation (C3' end). The remaining, largest portion of adenine sugar is in the B-DNA conformation (C2 “end”) Take. A significant percentage of the adenine furanose conformation is T , the 01° endoconformation in AT2 and TIAT2MP. M Sugar puckering pattern of P-substituted helices ) has a large proportion of 01° and C2’ endocolons as opposed to unsubstituted helices. It has an accommodation. Analysis of other conformational parameters supports the mixed structural nature of the triple helix. Helical twist angle (TI and A Kagami Kai) has an average of 39°4 degrees (+\-2,86) for T, AT, and structure, and B- A better match to the DNA conformation (range 36-45). T, AT2M The average P helix twist angle is 32.0 degrees (+\-2,1 9), and depending on the A-DNA conformation (range 30-32.7) close. The average repeat unit (between Tl and A chain) for the entire structure is 10.2 TlAT x and 11.2 degrees for T, AT, and MP. 4Qpsec orbit (traj Table 3 shows the average mirror-opening phosphorus atomic distances of in both helices , the optical distance of the T1 strand is determined by the A-DNA conformation (7, OA) (coincidence). do. The optical distance of the TIMP chain is better aligned with the B-DNA conformation. and differs greatly from values more consistent with A-DNA for the T2 strand.

発明者らはMP置換に伴う変化を測定するためにDNA主鎖について、対立イオ ンと水の配位を分析した。平均配位距離とリン原子を有する対立イオンの原子揺 動(fluctuation)は、T、AT2につき3.8A(+\−0,6) であり、T、AT。In order to measure the changes associated with MP substitution, the inventors analyzed opposite ion The coordination of ions and water was analyzed. Average coordination distance and atomic rock of the opposing ion with a phosphorus atom Fluctuation is 3.8A (+\-0,6) per T and AT2. And T, AT.

MPらせんにつき4.6A(十\−0,9)Aであった。T、AT、MP中の平 均配位距離および原子運動(0,8A)における増大は、第二鎖に配位した対立 イオンへのRp(軸方向立ち上がり)メチル基の近接による可能性が大である。It was 4.6 A (10\-0,9) A per MP helix. Flat in T, AT, MP The increase in coordination distance and atomic motion (0,8A) is due to the increase in coordination distance and atomic motion (0,8A). This is most likely due to the proximity of the Rp (axial rising) methyl group to the ion.

ホスファナート基に配位した水分子の平均数はMP置換らせん中と顕著な変化は ない。The average number of water molecules coordinated to the phosphanate group does not change significantly in the MP-substituted helix. do not have.

二種のらせん系のDNA主鎖およびCI’−N(塩基)二面変化を第4表に示す 。Table 4 shows the DNA main chain and CI'-N (base) dihedral changes of the two types of helical systems. .

アデニン鎖のα−二面の比較はMP置換との二面(dihedral)の平均位 置において僅かに変化を示し、二面がトランスにより近くなるが、4Qpsec 軌道中両方の二面の過渡的運動中に大きな重なりが存在する。平均Sp−MPジ アステレオマーにおいて、基底線からのβ二面角に顕著な変化(27,0度)が あった。Sp−MPジアステレオマーを含むβ二面の揺動が顕著にRp−MPよ り少なかった。Comparison of α-diface of adenine chain is the average position of dihedral with MP substitution. 4Qpsec There is a large overlap during the transient motion of both planes in orbit. Average Sp-MP di In the astereomer, there is a significant change (27,0 degrees) in the β dihedral angle from the baseline. there were. The fluctuation of the β diplane containing the Sp-MP diastereomer is remarkable compared to that of Rp-MP. There were fewer

(C) ンユミレーション結果の解釈 これらの分子動力学的計算の結果は、フーグスティーン対合を伴う共直線第二鎖 として取り込まれたMP−置換ODNが、ポリ(dT)ポ1バdA)ポリ(dT )の場合と同じ(、第二鎖として本来のODNより安定した三重らせん複合体を 形成することを示唆する。MP鎮の増強結合は鏡開静電反発を減少させることに よるものである。MP−置換らせんは水素結合距離を減少させ、鏡開A−T!リ ン距離を減少させ、本来の三重らせんに対して原子位置により揺動が少ない。分 子動態中のより接近した適合および減少した原子運動は、MP−置換三重らせん 複合体の結合と安定性のより大きなエンタルピーと量的に一致する。これらの知 見は、第二鎖のMP−置換が鏡開ホスフェート反発を減少させて、より密着した 三重らせん構造の形成を容品にし、二次的にフーグスティーンおよびワトソンー クリック水素結合相互作用にきわめて近接していることを示している。フーグス ティーン対合に対する顕著な効果を期待できるが、これらの計算では、MP置換 を伴なうワトソンークリック水素結合の予期せぬ増強がある。後者の知見は、T 1およびT、MP鎖鏡開静電的反発および(第二鎖による)じゃへいを減少させ ることによる可能性が大である。(C) Interpretation of simulation results The results of these molecular dynamics calculations indicate that the collinear second strand with Hoogsteen pairing The MP-substituted ODN incorporated as ), using a triple helix complex as the second strand, which is more stable than the original ODN. Suggests formation. Enhanced binding of MP binder reduces electrostatic repulsion It depends. The MP-substituted helix reduces the hydrogen bond distance and opens the mirror A-T! Li This reduces the chain distance and causes less fluctuation due to the atomic position relative to the original triple helix. minutes Closer fitting and reduced atomic motion during molecular dynamics result in MP-substituted triple helices Quantitatively consistent with the larger enthalpy of binding and stability of the complex. These knowledge It appears that the MP-substitution in the second strand reduces the mirror-opening phosphate repulsion, resulting in more intimate contact. The formation of a triple helix structure was investigated secondarily by Hoogsteen and Watson. This indicates close proximity to click hydrogen bond interactions. Fugus Although a significant effect on teen pairing can be expected, in these calculations, MP replacement There is an unexpected enhancement of Watson-Crick hydrogen bonding with . The latter finding is T 1 and T, MP strands reduce electrostatic repulsion and interference (due to second strands). This is most likely due to

これらのDNA構造のコンホメーションは線維図形に基づく実験データとは異な る。ポリ(dT)ポリ(dA)−ポリ(dT)の構造は92%湿度の条件下、X 線−回折測定により決定され、これは緩い分解構造(low resoluti on 5tructure)である(10)。分子動力学的シュミレーションは 、対立イオンを有する周期境界条件のもとて完全に解析されたDNA構造を有す る。溶液中のDNAは一般にB−型が優勢であり、低湿度条件下では、A−DN Aコンホメーションが優勢であると考えられている(16)。数本の二重鎖DN Aらせん構造はX線回折試験により測定され、低湿度および高塩濃度条件下では A−DNAコンホメーションで一律に観察された(10.17.18)。これら のコンピューターシュミレーションは、異なるDNAコンホメーションが三重ら せん内に共存し、らせんの個々の鎖が優勢なコンホメーション占有率を有し、フ ーグスティーン対合・MP−置換鎖はB−型が優勢であることを予言する。両方 の三重線中の01’エンド糖の大部分は、このフラノース・コンホメーションが C2’エンドおよびC3、エンドDNA糖バッカーズ(16)よす0,6キロカ ロリー1モル高いことから興味深い。DNA−Nデートー結晶構造(19)は顕 著な01’エンド占有率を有し、シーベルらによるdsDNAの分子動力学的シ ュミレーションでは01°エンド糖パツカーの顕著な部分が観察された(20) 。両方のらせん構造は一般に、C2’エンド幾何構造を採用するプリンヌクレオ チドとC3’エンド幾何構造を採用するピリミジンの古典的な所見に従う。The conformations of these DNA structures differ from experimental data based on fiber shapes. Ru. The structure of poly(dT) poly(dA)-poly(dT) is Determined by line-diffraction measurements, this is a loosely resolved structure. (10). Molecular dynamics simulation , has a completely resolved DNA structure under periodic boundary conditions with opposing ions. Ru. Generally, B-type DNA is predominant in solution, and under low humidity conditions, A-DNA The A conformation is thought to be predominant (16). Several double-stranded DNs The A helical structure was determined by X-ray diffraction test, and under low humidity and high salt concentration conditions, Uniformly observed in A-DNA conformation (10.17.18). these Computer simulations of different DNA conformations showed that Mie et al. coexist within the helix, with the individual strands of the helix having a dominant conformational occupancy; -gusteen pairing/MP-substituted strands predict that the B-form is predominant. both Most of the 01' endosaccharides in the triplet of are in this furanose conformation. C2' end and C3, endo DNA sugar backers (16) 0.6 kg It is interesting because 1 mole of lolly is expensive. The DNA-N date crystal structure (19) is clearly It has a remarkable 01' end occupancy, and the molecular dynamics simulation of dsDNA by Siebel et al. In the simulation, a prominent part of the 01° endosugar pucker was observed (20) . Both helical structures are commonly associated with purine nucleos that adopt a C2' end geometry. This follows the classical observation of pyrimidines adopting a C3' end geometry with a tide.

三本線中のβ−二面の大きな摂動およびRpおよびSp、MPジアステレオアイ ソマーの種々の構造的揺動は、非結合および疎水性相互作用によるものである。Large perturbation of β-diplane in three lines and Rp and Sp, MP diastereoeye The various structural fluctuations of somers are due to non-bonding and hydrophobic interactions.

Sp−MP基は同−DNA鏡上でチミン・メチル基(主たる溝中)にきわめて近 接しており、ファン・デア・ワールス力により相互に作用し合つでおり、これは 、Sp−MP主鎖に対してチミンをかみ合わせることによって部分的にらせんを 不安定化し得る。Rp−MP基のβ−二面中には大きな偏向がある。それは、こ れらの基が溶媒水中に突出しており、チミン・メチル基からはるかに離れた位置 にあるからである。リン原子上のメチル置換基の配向性とDNA二重鎖安定性の 間には相関関係があることが知られており、Sp−MPジアステレオマーの安定 性減少の機構として局所的な立体相互作用によるものであると提案されている( 21)。この発明者の計算は、立体的相互作用が局所的ならせん不安定化に対し て非常にわずかに寄与しており、有力な機構は同じ鏡上のsp−Mp主鎖のメチ ル基とチミン間の非結合的相互作用によって伝達され、これが局部的にDNAを 非安定化していることを示唆している。The Sp-MP group is very close to the thymine methyl group (in the main groove) on the same DNA mirror. are in contact with each other and interact with each other due to van der Waals forces, which is , a partial helix is formed by interlocking thymine to the Sp-MP main chain. Can be destabilizing. There is a large deflection in the β-biface of the Rp-MP group. That's this These groups protrude into the solvent water and are located far away from the thymine and methyl groups. This is because it is in Orientation of methyl substituents on phosphorus atoms and DNA duplex stability It is known that there is a correlation between the two, and the stability of the Sp-MP diastereomer It has been proposed that the mechanism of sex reduction is due to local steric interactions ( 21). The inventor's calculations show that steric interactions are sensitive to local helical destabilization. The dominant mechanism is the methane of the sp-Mp backbone on the same mirror. It is transmitted by a non-bonding interaction between the group and thymine, which locally binds the DNA. This suggests that it is becoming unstable.

実施例2 円二色性分光を用いる三重らせん形成の検知円二色性分光分析を下記のヌクレオ シドオリゴマーの組合わせを用いて形成した二重鎖らせん構造を用いて行った。Example 2 Detection of Triple Helix Formation Using Circular Dichroism Spectroscopy Circular dichroism spectroscopy is performed using the following nucleic acid This was carried out using a double-stranded helical structure formed using a combination of side oligomers.

I: d(CTCTCTCTCTCTCTCT)省略記号 d(CT)s E”’=9.2X 10’M−’CI−’II: d(AGAGAGAGAGA GAGAG)省略記号 d(AG)* E”’= 1.45 X 105M−’c11−’m: d(CpTpCpTp CpTpCpTpCpTpCpTpCpTpCpTp)省略記号 d(CpTp )。I: d(CTCTCTCTCTCTCTCT) Abbreviation d(CT)s E”’=9.2X 10’M-’CI-’II: d(AGAGAGAGAGAG GAGAG) Abbreviation symbol d(AG)* E”’= 1.45 X 105M-’c11-’m: d(CpTpCpTp CpTpCpTpCpTpCpTpCpTpCpTp) Abbreviation d (CpTp ).

E”=8.5X I Q’M−’cm−’(a)2:1d(CT)s−d(AG )sおよび(b)1:1:1d(CT)@・d(AG)m・d(CpTp)sに より形成された二重鎖らせん構造の円二色性(CD)スペクトルは、指定された pHで0.IMりん酸緩衝液中でCD分光偏光計を用いて測定した。E”=8.5X I Q’M-’cm-’(a)2:1d(CT)s-d(AG )s and (b) 1:1:1d(CT)@・d(AG)m・d(CpTp)s The circular dichroism (CD) spectrum of the double-stranded helical structure formed by 0 at pH. Measurements were made using a CD spectropolarimeter in IM phosphate buffer.

1:1d(CT)s・d(AG)s・d(CT)s()]についてのCDスペク トルを示ス。CD specs for 1:1d(CT)s・d(AG)s・d(CT)s()] Toll is shown.

実施例3 ソラレン誘導体化MP−オリゴマーを用いる三重らせん構造の架橋ソラレン誘導 体化dTp(T)sオリゴマーはり一1B、 L、らバイオケミストリー27: 3197−3203(1988)の記載と同様にして製造した。Example 3 Crosslinked psoralen derivation of triple helix structure using psoralen derivatized MP-oligomers dTp(T)s oligomer Hariichi B, L, et al. Biochemistry 27: 3197-3203 (1988).

T7オリゴマーは、15−量体ポリA部分配列を含む下記配列;5’ 10 2 0 30 40 )’ を有するDNAとハイブリダイズさせた。The T7 oligomer has the following sequence containing a 15-mer polyA subsequence; 5' 10 2 0 30 40)' It was hybridized with DNA having .

4゛−(アミノエチル)アミノメチル−4,5’、 8−トリアネチルーソラレ ンビ(ae)AMT”]、4゛−(アミノブチル)アミノメチル−4,5°、8 −トリメチルソラレンビ(ab)AMT”コおよび4′−(アミノ−へキシル) アミノメチル−4,5°、8−トリメチルソラレン[”(ah)AMT“コを用 いて誘導体化したMP−オリゴマー類を、(a)上記DNA配列の単一鎖DNA および(b)上記配列の二重鎖DNAと4℃にてハイブリダイズさせ、リ−らの 記載と同様にして照射により架橋を誘発した。4'-(aminoethyl)aminomethyl-4,5',8-trianethylsorale 4゛-(aminobutyl)aminomethyl-4,5°,8 -trimethylpsoralenbi(ab)AMT"co and 4'-(amino-hexyl) Aminomethyl-4,5°,8-trimethylpsoralen ["(ah)AMT"] MP-oligomers derivatized with (a) single-stranded DNA of the above DNA sequence; and (b) hybridized with the double-stranded DNA of the above sequence at 4°C, as described by Lee et al. Crosslinking was induced by irradiation as described.

結果を図12Aおよび12Bに示す。図12Aは、ソラレン誘導体化T7オリゴ マーと単一鎖(ポリA含有)DNA配列による架橋を示す。The results are shown in Figures 12A and 12B. Figure 12A shows psoralen-derivatized T7 oligo Figure 3 shows cross-linking by a mer and a single-stranded (polyA-containing) DNA sequence.

図1.2Bは、二重MDNAと二重鎖DNA配列の架橋を示す。Figure 1.2B shows crosslinking of double MDNA and double stranded DNA sequences.

実施例4 第二錫オリゴマーを用いる二重鎖複合体の形成三重鎮咳酸複合体の形成は、第4 表に示されている通り、ワトソンークリック塩基対合「標的」二重らせん、II ・IIIおよび第三鎖オリゴマー■を用いて試験された。ピリミジン、プリン、 ピリミジン三重らせんが形成されたとき、オリゴマー■の糖燐酸塩基骨格は、二 重らせんのプリン鎖エエと同じ極性を有する。Example 4 Formation of double-stranded complexes using stannic oligomers Formation of triple antitussive acid complexes As shown in the table, the Watson-Crick base pairing "target" duplex, II -Tested with III and third strand oligomer ■. pyrimidine, purine, When the pyrimidine triple helix is formed, the sugar phosphate base backbone of the oligomer ■ It has the same polarity as the purine chain of the heavy helix.

7℃でオリゴマー■(ただし、Xは8−オキソ−アデニンである)、I (OA )および標的二重らせん(ただし、塩基対y−zはG’ Cである)、II・I II(G −C)を混合すると、図13Aの挿入部に示されている通り(m〜( A)、1:1の化学量で26On−での最大淡色性が得られた。この特性は、三 重らせんI−II・III(OA−G−C)の形成と一致していた。加熱すると 、2つの協同トランジションが観察された。中点が29℃で生じる第1のトラン ジションは第三鎖!(OA)の融解点に対応するものとして同定された。中点が 45℃で止じる第2のトランジションは、二重らせんII・III(G −C) の融解点に対応するものとして同定された。Oligomer ■ (X is 8-oxo-adenine), I (OA ) and target duplex (where base pair y-z is G'C), II・I When II(G-C) is mixed, (m~( A), maximum hypochromia at 26On- was obtained with a stoichiometry of 1:1. This characteristic is This was consistent with the formation of a helix I-II/III (OA-GC). When heated , two cooperative transitions were observed. The first tran, whose midpoint occurs at 29°C Jishon is the third chain! It was identified as corresponding to the melting point of (OA). The midpoint is The second transition that stops at 45°C is the double helix II/III (G-C) It was identified as corresponding to the melting point of .

オリゴマーI (C)を使用したときも同様の融解特性が観察された(表VI参 照)。Similar melting characteristics were observed when using Oligomer I (C) (see Table VI). (see).

さらに三重らせんI・II・III(OA−G−C)の形成は、図13Bに示さ れている円2色性(CD)スペクトルにより確認された。10℃では、I(OA )・エエ・■工■(G−C)のCDスペクトルは22on11および28o止で デルタEを示し、その特性は三重らせん形成の特徴として同定された。(ピルチ 、D、 Sl等、プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オ ブ・サイエンンーズ(ニー−ニス−ニー)、87:1942−1946(199 0)参照)。第三tfJ[(7)TIIヲMえる温度である35℃テハ、CDス ペクトルは、I (OA)オヨヒII ・III(G −C)のスペクトルの合 計と本質的に同一であった。三重らせんI・II・III(C−G・C)のCD スペクトルは、10℃および40℃では同様の動きを示し、その三重らせんのス ペクトルはI・エエ・III(OA−G−C)のそれと実質的に同一であった。Furthermore, the formation of triple helices I, II, and III (OA-G-C) is shown in Figure 13B. This was confirmed by the circular dichroism (CD) spectrum. At 10°C, I(OA )・AE・■工■ (GC) CD spectrum is 22on11 and 28o stop delta E, a property identified as characteristic of triple helix formation. (Pilch , D., Sl. et al., Proceedings of the National Academy of Sciences. Biosciences, 87:1942-1946 (199 0)). 3rd tfJ [(7) 35℃ temperature, CD speed The spectrum is a combination of the spectra of I (OA) Oyohi II and III (G-C). It was essentially the same as the total. Triple Helix I, II, III (C-G-C) CD The spectra show similar behavior at 10°C and 40°C, and the triple helix stroke The spectrum was virtually identical to that of I.A.III (OA-G-C).

図7に示されている通り、8−オキソアデノシンは、Gと2つの水素結合(Gの N−7および0−6原子で)を形成し得る。8−オキソアデノシンは、シン・コ ンホメーションで塩基を伴うケト形態で存在することが示された。8−オキソア デニンンのケト形態がシン・コンホメーションである場合、1(OA)とエエ・ III(G −C)との三重らせん形成が行なわれ得る。提案された水素結合概 略は、第4表+、−示すttテイル通すI ・II−III(OA −G −C )オヨヒI ・II−III(C−G −C)の融解特性の類似性により立証さ れた。As shown in Figure 7, 8-oxoadenosine has two hydrogen bonds with G (G's with N-7 and 0-6 atoms). 8-Oxoadenosine is syn-co- It was shown that it exists in the keto form with a base in the conformation. 8-Oxoa If the keto form of Dennin is in the syn conformation, then 1(OA) and E. Triple helix formation with III(G-C) can be performed. Proposed hydrogen bond outline Abbreviations are tt tail shown in Table 4 +, - I, II-III (OA-G-C ) evidenced by the similarity of the melting properties of Oyohi I, II-III (C-G-C). It was.

分子モデル実験によると、シン立体配置をとる8−オキソアデニンは対向部位で 三重らせん■・II・III(OA −C−G)のC−G塩基対に適合し得るが 、8−オキソアデニンおよびC−G間の水素結合相互作用は全く予期されないこ とが示唆されている。I(OA)およびII・III(C−G)の1:1混合物 の融解曲線は実際に2つのトランジションを示したが、第1トランジシヨンの濃 色性は全体の約7%に過ぎず、第二錫の融解温度は約9℃であった。トリブレッ ト■・II・III(OA−U−A)の第二錫については、それより高い融解温 度(13℃)が観察された。According to molecular model experiments, 8-oxoadenine in the syn configuration is Although it can be compatible with the C-G base pair of triple helix ■, II, and III (OA-C-G) , 8-oxoadenine and C-G are completely unexpected. It has been suggested that 1:1 mixture of I (OA) and II/III (C-G) The melting curve actually showed two transitions, but the concentration of the first transition was The color was only about 7% of the total, and the melting temperature of stannic was about 9°C. Triblet For stannic compounds (OA-U-A), the melting temperature is higher than that. (13°C) was observed.

Traの増加は、8−オキソアデニンのN−5環外アミノ基およびU−A塩基対 におけるウラシルの0〜4間における単一水素結合形成に起因し得る。また単一 水素結合は8−オキソアデニンおよびチミンの0−4により形成され得るが、三 重らせん形成は、I(OA)およびII・III(T −A)の1=1混合物に ついては全く観察されなかった。その場合、三重らせん形成は、チアミンの5− メチル基と8−オキソ−アデニンの5員環との相互作用により阻止され得る。The increase in Tra is due to the N-5 exocyclic amino group of 8-oxoadenine and the U-A base pair. This may be due to the single hydrogen bond formation between 0 and 4 of uracil in . Also single Hydrogen bonds can be formed by 0-4 of 8-oxoadenine and thymine, but Double helix formation occurs in a 1=1 mixture of I (OA) and II/III (T-A). This was not observed at all. In that case, the triple helix formation is due to the 5- It can be prevented by interaction of the methyl group with the 5-membered ring of 8-oxo-adenine.

分子モデルは、ノン・オキソアデニンが三重らせんのA−T塩基対に反対位置で 適応し得るが、三重らせん形成は、I(OA)およびII・III(A −T) の1・1混合物については全く観察されないことを示した。この所見は、11の 隣接するA塩基を含み、三重らせん形成を阻み得る湾曲構造をとる標的二重らせ んII・III(A・T)の性質に起因し得る。工・II・III(T −A、  −T)の第二錫がI・II・III(C・G−C)の第二錫よりも低い10℃ で融解するという所見は、上記解釈を裏付けている。The molecular model shows that non-oxoadenine is located opposite the A-T base pair of the triple helix. Although applicable, triple helix formation is limited to I (OA) and II/III (A - T) It was shown that this was not observed at all for the 1.1 mixture. This finding is based on 11 A target double helix that contains adjacent A bases and has a curved structure that can prevent triple helix formation. This may be due to the properties of II and III (A and T). Engineering・II・III(T-A, -T) stannic is 10℃ lower than stannic of I, II, III (C, G-C) The finding that it melts at

第1表 平均水素結合距離(RMS) ワトソンークリック MPなし MPあり^DEllIN6B−TIIYO42 ,33(+/−0,31) 1.98(+/−0,15)ADE Nl −TR Y I’!3 2.10(+/−0,17) 1.95(+/−0,13)フー グスティーン ADE BN6^−T[IYO42,12(+/−0,22) 2.09(+/ −0,19)スティーン水素結合距離(オングストローム)。これらの距離(ま 三重らせんDNA複合体について計算した。原子位置による揺動(実効値[r+ ms]として計算)(マ(オングストローム)で表されている。Table 1 Average hydrogen bond distance (RMS) Watson-Crick Without MP With MP ^DEllIN6B-TIIYO42 , 33 (+/-0, 31) 1.98 (+/- 0, 15) ADE Nl -TR Y I’! 3 2.10 (+/-0,17) 1.95 (+/-0,13) Fu Gusteen ADE BN6^-T [IYO42,12(+/-0,22) 2.09(+/ -0,19) Steen hydrogen bond distance (Angstrom). These distances Calculations were made for triple helix DNA complexes. Oscillation due to atomic position (effective value [r+ ms]) (expressed in angstroms).

第3表 平均鎖内ホスファート原子距離(RMS)鎖 MPなし MPあり TI 6.5(±10.28) 6.2(±10.31)A 7.0(±10. 26) 7.0±10.24)72 6.3(±10.29) 6.8(±10 .26)TIAT2およびT、AT2MPらせんの端内ホスファート距離。4Q psec軌道につき平均化した鎖内ホスファート距離計算値(オングストローム )を完全三重らせん系につき示す。標準鏡開リン原子距離は、A−DNAにつき 6.OAおよびB−DNAにつき7.OAである(15)。Table 3 Average intrachain phosphate atomic distance (RMS) chain without MP with MP TI 6.5 (±10.28) 6.2 (±10.31) A 7.0 (±10. 26) 7.0±10.24) 72 6.3 (±10.29) 6.8 (±10 .. 26) TIAT2 and T, intra-end phosphate distances of the AT2MP helix. 4Q Calculated intrachain phosphate distances averaged over psec orbitals (Angstroms) ) is shown for a complete triple helix system. The standard mirror-opening phosphorus atomic distance is for A-DNA. 6. 7. for OA and B-DNA. It is OA (15).

第4表 71 280.5(18,5) 288.4(11,3)A 252.9(28 ,7) 233.2(28,5)72 2851(11,6) 21+8.5( 1t、3)βP−05’−C5°−C4゛ T 1 161.2(11,5) 168.7 (8,7)A 151.5(1 0,7) 159.3(21,5)T 2 140.8 (8,8) FOR1 58,8(21,9)PO3167、8(8,7) YO5°−C5°−C4°−C3 T 1 70.6(14,6) 62.6(9,3)A 104.8(27,9 ) 112.3(25,5)T 2 67、2(10,5) 64.0(10, 4)δC5’−C4”−C3°−03゜ T190.3(12,8) 82.5(11,1)第6表 オリゴデオキシリボヌクレオチド複合体の融解温度第二鎖(al d−c+’r T−c+TT−’rTT−Tx”r−T”rT (I)標的二重らせん: d− GAA−GAA−AAA−AYA−AAA (II)CTT−CTT−TTT− TZT−TTT−d (III)8−オキソA G C2945 8−オキソACG941 8−オキソA IJ A 13 42 (a) C+は5−メチルデオキシジチジンである。Table 4 71 280.5 (18,5) 288.4 (11,3) A 252.9 (28 , 7) 233.2 (28, 5) 72 2851 (11, 6) 21 + 8.5 ( 1t, 3) βP-05'-C5°-C4゛ T 1 161.2 (11,5) 168.7 (8,7) A 151.5 (1 0,7) 159.3 (21,5) T 2 140.8 (8,8) FOR1 58,8 (21,9) PO3167, 8 (8,7) YO5°-C5°-C4°-C3 T 1 70.6 (14,6) 62.6 (9,3) A 104.8 (27,9 ) 112.3 (25,5) T 2 67, 2 (10,5) 64.0 (10, 4) δC5'-C4''-C3°-03° T190.3 (12,8) 82.5 (11,1) Table 6 Melting temperature of the oligodeoxyribonucleotide complex second strand (al d−c+’r T-c+TT-'rTT-Tx"r-T"rT (I) Target double helix: d- GAA-GAA-AAA-AYA-AAA (II) CTT-CTT-TTT- TZT-TTT-d (III) 8-oxo A G C2945 8-OxoACG941 8-Oxo A IJ A 13 42 (a) C+ is 5-methyldeoxyditidine.

(b)M解実験は、0.5マイクロモルのNaC1,20ミリモルのC12およ び50ミリモルのトリス・HCI(pH7,0)のオリゴマー濃度で行なわれた 。(b) M solution experiment consists of 0.5 micromolar NaCl, 20 mmol C12 and and an oligomer concentration of 50 mmol Tris-HCI (pH 7.0). .

(C)トランジション、三重らせん→二重らせん+1゜(d)トランジション:  二重らせん→1本鎖。(C) Transition, triple helix → double helix + 1° (d) Transition: Double helix → single strand.

文献 1 モスクー、H,E、ら、サイエンス第238巻筒645−650頁(198 7年) 2、 ポビッッ、TJ ら、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイ エティー第111巻筒3059−3061頁(1989年)3、ウェルズ、 R ,D、ら、FASEB・ジャーナル第2巻第2939−2949頁(1988年 ) 4 ダーバン、P1サイエンス第232巻第464−471頁(1988年)5 、ミラー、P、S ら、アンティーキャンサー・ドラッグ・デザイン第2巻筒1 17−128頁(1987年) 6 ヤーチョンら、「エイズ治療J、サイエンティフィック・アメリカン第11 0−119頁(1988年10月) 7、 サリンら、プロノーディング・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サ イエンスイズ(USA)第85巻第7448−7451頁(1988年)8 ク ーニー、Mら、サイエンス第241巻筒456−459頁(1988年)9 ウ ィンクストロム、E、ら、プロスイーディング・オブ・ナショナル・アカデミ− ・オブ・サイエンスイズ(USA)第85巻第1028−1032頁(1988 年) 10、アーノフ、S ら、ジャーナル・オブ・モルキュクー・バイオロジー第8 8巻第509−521頁(1974年) 11 シンフ、UCら、ジャーナル・オブ・コンビュテインヨナル・ケミストリ ー第5巻第129−1.45頁(1,984年)12 ノンフ、UCら、AMB ER(UC3F)バージョン3.1(1988年)13 ウニイナー、S、J  ら、ジャーナル・オブ・コンビュテインヨナル・ケミストリー第7巻筒230− 252頁(1986年)14 ンヨーゲンソン、W、J、ら、ジャーナル・オブ ・ケミカル・フィジックス第79巻筒926−935頁(1983年)15 ブ レンドセン、H,J、Cら、ジャーナル・オブ・ケミカル・フィジックス第81 巻筒3684−3690頁(1984年)16 サンガー、W、ブリシンパル・ オブ・ヌクリーク・アシッド・ストラフチャ−(スブリンジャーベルラグ、ニュ ーヨーク、1984年)17 アーノソト、Sら、ネイチャー第244巻第99 −101頁(1973年)18、 アーノット、S、ら、サイエンス第181巻 束68−69頁(1973年)19 トウルー、 H,R,ら、プロスイーディ ング・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンスイズ(USA)第78 巻第2179−2183頁(1981年) 20 セイベル、G、L ら、プロスイーディング・オブ・ナショナル・アカデ ミ−・オブ・サイエンスイズ(USA)第82巻6537−6540頁(198 5年) 21、バウワー1M、ら、ヌクレイツク・アシッド・リサーチ第1巻第4915 −4930頁(1987年) 22 トノヒユー、3.ら、ジャーナル・オブ・モルキュクー・バイオロジー第 2巻第363頁(1960年) 22a、Ts’o、P、0.P、、ベーシック・プリンシパルズ・イン・ヌクレ イツク・アシッド・ケミストリー第453−584頁(P、O,P、Ts’o、  7カデミツク・プレス、ニューヨーク、1974年) 23、サングラリンガム1M1バイオポリマーズ第7巻第821頁(1969年 )24 アーノット、S ら、プログレス・イン・ヌクレイツク・アシッド・リ サーチ・モルキュクー・バイオロジー第10巻第183頁(1970年)25  サシセクハラン、■、ら、コンホメーション・オブ・バイオポリマー、ペーパー ・インターナショナル・シンポジウム1967年第2巻第641頁(1967年 ) 26、 ラクンユミナラヤナン、A、V ら、バイオケミカル・バイオフィジカ ル・アクタ第204巻第49頁(1,970年)27、 ラクシュミナラヤナン 、 A、 V、ら、パイオポリマーズ第8巻筒475および489頁(1970 年) 28 リ−,B、L ら、ヌクレイツク・アシッド・リサーチ第16巻第106 81−10697頁(1988年) 29 バローン、A、D ら、ヌクレイツク・アシッド・リサーチ第12巻第4 051−4060頁(1984年)。literature 1 Moscou, H.E., et al., Science Vol. 238, pp. 645-650 (198 7 years) 2. Povitt, TJ et al., Journal of American Chemical Society Etty Vol. 111, pp. 3059-3061 (1989) 3, Wells, R. , D. et al., FASEB Journal Vol. 2, pp. 2939-2949 (1988) ) 4 Durban, P1 Science Vol. 232, pp. 464-471 (1988) 5 , Miller, P, S et al., Anticancer Drug Design Volume 2, Volume 1 pp. 17-128 (1987) 6 Yachon et al., “AIDS Treatment J, Scientific American No. 11 Pages 0-119 (October 1988) 7. Sarin et al., Pronoding of the National Academy of Sciences Jenswiss (USA) Vol. 85, pp. 7448-7451 (1988) 8 Ni, M. et al., Science Vol. 241, pp. 456-459 (1988) 9 Inkström, E., et al., Proseding of the National Academy of Sciences. ・Of Sciences (USA) Vol. 85, pp. 1028-1032 (1988 Year) 10, Arnoff, S., et al., Journal of Morcucous Biology No. 8 Volume 8, pages 509-521 (1974) 11. Schimpf, UC et al., Journal of Computer Science - Vol. 5, No. 129-1.45 (1,984) 12 Nomph, UC et al., AMB ER (UC3F) version 3.1 (1988) 13 Uni Iner, S, J et al., Journal of Combinational Chemistry, Volume 7, Tube 230- 252 pages (1986) 14 Njorgenson, W. J., et al., Journal of ・Chemical Physics Volume 79, pages 926-935 (1983) 15 Lendsen, H. J., C. et al., Journal of Chemical Physics No. 81 Volume 3684-3690 (1984) 16 Sanger, W., Brisimpal. Of Nucreek Acid Structur - York, 1984) 17 Arnosoto, S. et al., Nature Vol. 244, No. 99 -101 pages (1973) 18, Arnott, S. et al., Science Vol. 181 Bundle pp. 68-69 (1973) 19 Toulu, H.R., et al., Prosuedi. National Academy of Sciences (USA) No. 78 Volume No. 2179-2183 (1981) 20 Sabel, G. L., et al., Professional Succession of National Academies Me of Science (USA) Vol. 82, pp. 6537-6540 (198 5 years) 21, Bower 1M, et al. Nucleitsk Acid Research Vol. 1 No. 4915 -4930 pages (1987) 22 Tonohiyu, 3. et al., Journal of Molecule Biology, Vol. Volume 2, page 363 (1960) 22a, Ts'o, P, 0. P., Basic Principals in Nucle Itsuku Acid Chemistry, pp. 453-584 (P, O, P, Ts’o, 7 Kademik Press, New York, 1974) 23, Sanglalingam 1M1 Biopolymers Vol. 7, p. 821 (1969) ) 24 Arnott, S. et al., Progress in Nuclear Acid Reduction. Search Molecule Biology Volume 10, Page 183 (1970) 25 Sashisekharan, ■, et al., Conformation of biopolymers, paper ・International Symposium 1967, Volume 2, Page 641 (1967 ) 26, Rakunyuminarayanan, A, V et al., Biochemical Biophysics. Le Acta Volume 204, Page 49 (1,970) 27, Lakshminarayanan , A., V. et al., Piopolymers Vol. 8, pp. 475 and 489 (1970 Year) 28 Lee, B. L. et al. Nucleitsk Acid Research Vol. 16 No. 106 pp. 81-10697 (1988) 29 Barone, A, D et al., Nucleitsk Acid Research Vol. 12, No. 4 pp. 051-4060 (1984).

/ZりitZ− C’G 3 501 9 G ) /:久j /フグj− 架橋の動力学 時間(分) ^260/Zri itZ- C'G 3 501 9 G) /: Kuj /Fugu j- Crosslinking kinetics Time (minutes) ^260

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)二重らせんの塩基対合を中断することなく二重鎖核酸の特定切片を検知ま たは認識する方法であって、シン・コンホメーションに好都合な修飾が加えられ た8−修飾プリン塩基を含む少なくとも1個のヌクレオシド単位を含み、前記核 酸切片またはその−部に充分相補的であるオリゴマーを前記核酸切片と接触させ て、三重らせん構造を形成させることを含む方法であり、二重らせんの一方の鎖 が少なくとも約7個のプリン塩基を有するポリプリン配列を含み、オリゴマーが ポリプリン配列を有する鎖に対してパラレルであり、さらにポリプリン配列中の グアニンが、8−オキソ−アデニンおよびシトシンまたはシトシン類似体(この いずれかは生理学的pHでN−3がプロトン化されてグアニンと水素結合を形成 し得る)から選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られ、ポリプリン配列中 のアデニンが8−オキソ−グアニン、チミンおよびウラシルから選ばれるオリゴ マー中の塩基により読み取られる方法。(1) Detects specific sections of double-stranded nucleic acids without interrupting base pairing of the double helix. or recognition method in which favorable modifications are made to the thin conformation. at least one nucleoside unit containing an 8-modified purine base; contacting the nucleic acid fragment with an oligomer that is sufficiently complementary to the acid fragment or a portion thereof; This method involves forming a triple helix structure, with one strand of the double helix contains a polypurine sequence having at least about 7 purine bases, and the oligomer contains a polypurine sequence having at least about 7 purine bases; parallel to the strand with the polypurine sequence, and further Guanine is 8-oxo-adenine and cytosine or cytosine analogs (this Either N-3 is protonated at physiological pH and forms a hydrogen bond with guanine. in the polypurine sequence. an oligo whose adenine is selected from 8-oxo-guanine, thymine and uracil. A method that is read by the bases in the mer. (2)ポリプリン配列が少なくとも約12のプリン塩基を含んでいる、請求項1 記載の方法。(2) Claim 1, wherein the polypurine sequence contains at least about 12 purine bases. Method described. (3)8−オキソアデニンまたは8−オキソグアニンを含むオリゴマーのヌクレ オシドがシン・コンホメーションをとっている、請求項1記載の方法。(3) Oligomeric nuclei containing 8-oxoadenine or 8-oxoguanine 2. The method according to claim 1, wherein the osid has a syn conformation. (4)ポリプリン配列が50%以下の割合でピリミジン塩基を含み、ポリプリン 配列中のシトシンが、8−フルオログアニン、8−メトキシグアニンおよび8− アザグアニンから選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られ、ポリプリン配 列中のチミンが、8−フルオロアデニン、8−メトキシアデニンおよび8−アザ アデニンから選はれるオリゴマー中の塩基により読み取られる、請求項1記載の 方法。(4) The polypurine sequence contains pyrimidine bases at a rate of 50% or less, and The cytosines in the sequence are 8-fluoroguanine, 8-methoxyguanine and 8-fluoroguanine. It is read by the base in the oligomer selected from azaguanine, and the polypurine Thymine in the column is 8-fluoroadenine, 8-methoxyadenine and 8-aza according to claim 1, which is read by a base in the oligomer selected from adenine. Method. (5)8−オキソアデニン、8−オキソグアニン、8−フルオロアデニン、8− フルオログアニン、8−メトキシアデニン、8−メトキシグアニン、8−アザア デニンまたは8−アザグアニンを含むオリゴマーのヌクレオシドがシン・コンホ メーションをとっている、請求項4記載の方法。(5) 8-oxoadenine, 8-oxoguanine, 8-fluoroadenine, 8- Fluoroguanine, 8-methoxyadenine, 8-methoxyguanine, 8-azaa Oligomeric nucleosides containing denine or 8-azaguanine are 5. The method according to claim 4, wherein (6)オリゴマーが、オリゴヌクレオチド、アルキル−もしくはアリール−ホス ホノチオアートオリゴマー、ホスホロチオアートオリゴマー、アルキル−もしく はアリール−ホスホナートオリゴマー、ホスホトリエステルオリゴマー、ホスホ ロアミダートオリゴマー、カルバマートオリゴマー、スルファマートオリゴマー 、モルホリノオリゴマーまたはホルムアセタールオリゴマーを含んでいる、請求 項1または4のいずれか1項記載の方法。(6) The oligomer is an oligonucleotide, an alkyl- or aryl-phosphorus Honothioate oligomer, phosphorothioate oligomer, alkyl- or are aryl-phosphonate oligomers, phosphotriester oligomers, and phosphonate oligomers. Loamidate oligomer, carbamate oligomer, sulfamate oligomer , containing morpholino oligomers or formacetal oligomers, claims The method according to any one of Items 1 and 4. (7)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース、デオキシリボース、2′− O−アルキルリボース、2′−O−アリールリボースおよび2′−ハロゲンリボ ース(これらは全て所望によりハロゲン、アルキルまたはアリールにより置換さ れていてもよい)から選ばれる糖部分を含んでいる、請求項7記載の方法。(7) The nucleoside unit of the oligomer is ribose, deoxyribose, 2'- O-alkyl ribose, 2'-O-aryl ribose and 2'-halogen ribose (all of which are optionally substituted with halogen, alkyl or aryl) 8. The method according to claim 7, comprising a sugar moiety selected from the following. (8)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース、デオキシリボースおよび2 ′−O−メチルリボースから選ばれる糖部分を含む、請求項7記載の方法。(8) The nucleoside units of the oligomer are ribose, deoxyribose and 8. The method of claim 7, comprising a sugar moiety selected from '-O-methylribose. (9)相補的核酸二重らせん中に2本鎖の各々の所与の配列を有する二重鎖核酸 の特定切片の発現または機能を阻止する方法であって、シン・コンホメーション に好都合な修飾が加えられた8−修飾プリン塩基を含む少なくとも1個のヌクレ オシド単位を含み、前記核酸切片またはその一部に充分相補的であるオリゴマー を前記核酸切片と接触させて、三重らせん構造を形成させることを含む方法であ り、二重らせんの一方の鎖が少なくとも約7個のプリン塩基を有するポリプリン 配列を含み、オリゴマーがポリプリン配列を有する鎖に対してパラレルであり、 さらにポリプリン配列中のグアニンが、8−オキソ−アデニンおよびシトシンま たはシトシン類似体(このいずれかは生理学的pHでN−3がプロトン化されて グアニンと水素結合を形成し得る)から選ばれるオリゴマー中の塩基により読み 取られ、ポリプリン配列中のアデニンが8−オキソ−グアニン、チミンおよびウ ラシルから選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られる方法。(9) a double-stranded nucleic acid having a given sequence of each of the two strands in a complementary nucleic acid duplex; A method for inhibiting the expression or function of a specific section of at least one nuclease containing an 8-modified purine base with a favorable modification added to the An oligomer containing an osidic unit and sufficiently complementary to the nucleic acid fragment or a portion thereof The method includes contacting the nucleic acid fragment with the nucleic acid fragment to form a triple helical structure. polypurine in which one strand of the double helix has at least about 7 purine bases the oligomer is parallel to the strand having the polypurine sequence; Furthermore, guanine in the polypurine sequence is 8-oxo-adenine and cytosine. or cytosine analogues (either of which are N-3 protonated at physiological pH). can form hydrogen bonds with guanine) The adenine in the polypurine sequence is replaced by 8-oxo-guanine, thymine and u A method of reading based on bases in oligomers selected from rasyl. (10)ポリプリン配列が少なくとも約12のプリン塩基を含んでいる、請求項 9記載の方法。(10) The polypurine sequence contains at least about 12 purine bases. 9. The method described in 9. (11)8−オキソアデニンまたは8−オキソグアニンを含むオリゴマーのヌク レオシドがシン・コンホメーションをとっている、請求項9記載の方法。(11) Oligomeric nuclei containing 8-oxoadenine or 8-oxoguanine 10. The method according to claim 9, wherein the leoside is in a thin conformation. (12)ポリプリン配列が約50%以下の割合でピリミジン塩基を含み、ポリプ リン配列中のシトシンが、8−フルオログアニン、8−メトキシグアニンおよび 8−アザグアニンから選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られ、ポリプリ ン配列中のチミンが、8−フルオロアデニン、8−メトキシアデニンおよび8− アザアデニンから選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られる、請求項9記 載の方法。(12) The polypurine sequence contains approximately 50% or less of pyrimidine bases, Cytosine in the phosphorus sequence is linked to 8-fluoroguanine, 8-methoxyguanine and It is read by the base in the oligomer selected from 8-azaguanine, and Thymine in the sequence is 8-fluoroadenine, 8-methoxyadenine and 8-fluoroadenine. Claim 9, which is read by a base in an oligomer selected from azaadenine. How to put it on. (13)8−オキソグアニン、8−オキソアデニン、8−フルオロアデニン、8 −フルオログアニン、8−メトキシアデニン、8−メトキシグアニン、8−アザ アデニンまたは8−アザグアニンを含むオリゴマーのヌクレオシドがシン・コン ホメーションをとっている、請求項12記載の方法。(13) 8-oxoguanine, 8-oxoadenine, 8-fluoroadenine, 8 -Fluoroguanine, 8-methoxyadenine, 8-methoxyguanine, 8-aza Oligomeric nucleosides containing adenine or 8-azaguanine are 13. The method of claim 12, wherein the method is in homeation. (14)オリゴマーが、核酸二重らせんとの反応を勝発され、前記核酸の構造を 不可逆的に修飾し得る核酸修飾基を含むように修飾されている、請求項9記載の 方法。(14) The oligomer undergoes a reaction with the nucleic acid double helix, changing the structure of the nucleic acid. 10. The nucleic acid according to claim 9, wherein the nucleic acid modification group is modified to include a nucleic acid modification group capable of irreversibly modifying the nucleic acid. Method. (15)オリゴマーが、核酸切片またはその中の標的配列との反応を誘発され、 前記核酸を不可逆的に修飾し、それによって核酸切片の発現または機能を不可逆 的に阻害し得る核酸修飾基を含んでいる、請求項9記載の方法。(15) the oligomer is induced to react with a nucleic acid fragment or a target sequence therein; irreversibly modifying the nucleic acid, thereby irreversibly altering the expression or function of the nucleic acid fragment. 10. The method according to claim 9, which comprises a nucleic acid modifying group capable of inhibiting oxidation. (16)修飾が、核酸二重らせんの核酸二更鎖の一方の鎖とオリゴマーとの共有 結合または前記核酸の架橋を含む、請求項15記載の方法。(16) The modification is shared between one strand of the nucleic acid double strand of the nucleic acid double helix and the oligomer. 16. The method of claim 15, comprising binding or cross-linking the nucleic acid. (17)修飾が核酸切片の一方または両方の鎖の開裂を含む、請求項15記載の 方法。(17) The modification according to claim 15, wherein the modification includes cleavage of one or both strands of the nucleic acid fragment. Method. (18)核酸切片が生細胞中の遺伝子を含み、三重らせん構造の形成が遺伝子を 永久的に阻害または不活化する、請求項15記載の方法。(18) When a nucleic acid fragment contains a gene in a living cell, the formation of a triple helix structure 16. The method of claim 15, which permanently inhibits or inactivates. (19)オリゴマーが、オリゴヌクレオチド、アルキル−もしくはアリール−ホ スホノチオアートオリゴマー、ホスホロチオアートオリゴマー、アルキル−もし くはアリール−ホスホナートオリゴマー、ホスホトリエステルオリゴマー、ホス ホロアミダートオリゴマー、カルバマートオリゴマー、スルファマートオリゴマ ー、モルホリノオリゴマーまたはホルムアセタールオリゴマーを含んでいる、請 求項9または12のいずれか1項記載の方法。(19) The oligomer is an oligonucleotide, an alkyl- or aryl-phosphate Sulfonothioate oligomer, phosphorothioate oligomer, alkyl-moshi or aryl-phosphonate oligomers, phosphotriester oligomers, Holamidate oligomer, carbamate oligomer, sulfamate oligomer - Contains morpholino oligomers or formacetal oligomers. 13. The method according to claim 9 or 12. (20)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース、デオキシリボース、2′ −O−アルキルリボース、2′−O−アリールリボースおよび2′−ハロゲンリ ボース(これらは全て所望によりハロゲン、アルキルまたはアリールにより置換 されていてもよい)から選ばれる糖部分を含んでいる、請求項19記載の方法。(20) The nucleoside unit of the oligomer is ribose, deoxyribose, 2' -O-alkyl ribose, 2'-O-aryl ribose and 2'-halogen ribose Bose (all optionally substituted with halogen, alkyl or aryl) 20. The method according to claim 19, comprising a sugar moiety selected from the following. (21)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース、デオキシリボースおよび 2′−O−メチルリボースから選ばれる糖部分を含む、請求項20記載の方法。(21) The nucleoside units of the oligomer are ribose, deoxyribose and 21. The method of claim 20, comprising a sugar moiety selected from 2'-O-methylribose. (22)選択された二重鎖核酸配列およびシン・コンホメーションに好都合な修 飾が加えられた8−修飾プリン塩基を含む少なくとも1個のヌクレオシド単位を 含み、充分相補的であるため核酸配列の一鎖中のポリプリン配列を読み取る、す なわちトリプレットを形成し得るオリゴマーから成る三重らせん構造であり、オ リゴマーがポリプリン配列を有する鎖に対してパラレルであり、さらにポリプリ ン配列中のグアニンが、8−オキソ−アデニンおよびシトシンまたはシトシン類 似体(このいずれかは生理学的pHでN−3がプロトン化されてグアニンと水素 結合を形成し得る)から選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られ、ポリプ リン配列中のアデニンが8−オキソ−グアニン、チミンおよびウラシルから選は れるオリゴマー中の塩基により読み取られる構造。(22) Selected double-stranded nucleic acid sequences and modifications favoring thin conformation at least one nucleoside unit containing a decorated 8-modified purine base; contains and is sufficiently complementary to read the polypurine sequence in one strand of the nucleic acid sequence. In other words, it has a triple helical structure consisting of oligomers that can form triplets. The oligomer is parallel to the chain with the polypurine sequence, and The guanine in the sequence is 8-oxo-adenine and cytosine or cytosines. analogues (either of which are protonated at N-3 to form guanine and hydrogen at physiological pH) are read by bases in the oligomer (which can form bonds) and Adenine in the phosphorus sequence is selected from 8-oxo-guanine, thymine and uracil. The structure read by the bases in the oligomer. (23)8−オキソアデニンまたは8−オキソグアニンを含むオリゴマーのヌク レオシドがシン・コンホメーションをとっている、請求項22記載の構造。(23) Oligomeric nuclei containing 8-oxoadenine or 8-oxoguanine 23. The structure of claim 22, wherein the leoside is in the syn conformation. (24)ポリプリン配列が約50%以下の割合でピリミジン塩基を含み、ポリプ リン配列中のシトシンが、8−フルオログアニン、8−メトキシグアニンおよび 8−アザグアニンから選ばれるオリゴマー中の塩基により荒み取られ、ポリプリ ン配列中のチミンが、8−フルオロアデニン、8−メトキシアデニンおよび8− アザアデニンから選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られる、請求項22 記載の構造。(24) The polypurine sequence contains approximately 50% or less of pyrimidine bases, and Cytosine in the phosphorus sequence is linked to 8-fluoroguanine, 8-methoxyguanine and It is roughened by the base in the oligomer selected from 8-azaguanine, and the polypropylene is Thymine in the sequence is 8-fluoroadenine, 8-methoxyadenine and 8-fluoroadenine. Claim 22, which is read by a base in an oligomer selected from azaadenine. Structure described. (25)8−オキソアデニン、8−オキソグアニン、8−フルオロアデニン、8 −フルオログアニン、8−メトキシアデニン、8−メトキシグアニン、8−アザ アデニンまたは8−アザグアニンを含むオリゴマーのヌクレオシドがシン・コン ホメーションをとっている、請求項24記載の構造。(25) 8-oxoadenine, 8-oxoguanine, 8-fluoroadenine, 8 -Fluoroguanine, 8-methoxyadenine, 8-methoxyguanine, 8-aza Oligomeric nucleosides containing adenine or 8-azaguanine are 25. The structure of claim 24, wherein the structure is in homeation. (26)オリゴマーが、オリゴヌクレオチド、アルキル−もしくはアリール−ホ スホノチオアートオリゴマー、ホスホロチオアートオリゴマー、ホスホトリエス テルオリゴマー、ホスホロアミダートオリゴマー、カルバマートオリゴマー、ス ルファマートオリゴマー、モルホリノオリゴマー、アルキルまたはホルムアセタ ールオリゴマーを含む、請求項22または24のいずれか1項記載の構造。(26) The oligomer is an oligonucleotide, an alkyl- or aryl-phosphate Sulfonothioate oligomer, phosphorothioate oligomer, phosphotrieth oligomers, phosphoramidate oligomers, carbamate oligomers, Rufamate oligomer, morpholino oligomer, alkyl or formaceta 25. A structure according to any one of claims 22 or 24, comprising a polymer oligomer. (27)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース、デオキシリボース、2′ −O−アルキルリボース、2′−O−アリールリボースまたは2′−ハロゲンリ ボース(これらは全て所望によりハロゲン、アルキルまたはアリールにより置換 されていてもよい)から選ばれる糖部分を含んでいる、請求項26記載の構造。(27) The nucleoside unit of the oligomer is ribose, deoxyribose, 2' -O-alkyl ribose, 2'-O-aryl ribose or 2'-halogen ribose Bose (all optionally substituted with halogen, alkyl or aryl) 27. The structure of claim 26, comprising a sugar moiety selected from the following. (28)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース、デオキシリボースおよび 2′−O−メチルリボースから選ばれる糖部分を含む、請求項27記載の構造。(28) The nucleoside units of the oligomer are ribose, deoxyribose and 28. The structure of claim 27, comprising a sugar moiety selected from 2'-O-methylribose. (29)オリゴマーが約12〜約16のヌクレオシド単位を含む、請求項27記 載の構造。(29) Claim 27, wherein the oligomer comprises about 12 to about 16 nucleoside units. structure. (30)オリゴマーがアルキルまたはアリールホスホナートオリゴマーである、 請求項22または24のいずれか1項記載の構造。(30) the oligomer is an alkyl or aryl phosphonate oligomer; 25. A structure according to any one of claims 22 or 24. (31)シン・コンホメーションに好都合な修飾が加えられた8−修飾プリン塩 基を含む少なくとも1個のヌクレオシド単位を含み、ポリプリン配列中のグアニ ンが、8−オキソアデニンおよびシトシンまたはシトシン類似体(このいずれか は生理学的pHでN−3がプロトン化されてグアニンと水素結合を形成し得る) から選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られ、ポリプリン配列中のアデニ ンが8−オキソ−グアニン、チミンおよびウラシルから選ばれるオリゴマー中の 塩基により読み取られる、二重鎮核酸配列の1鎖のポリプリン配列を読み取り得 るオリゴマー。(31) 8-modified purine salt with favorable modification of syn conformation contains at least one nucleoside unit containing a guaniline group in the polypurine sequence. 8-oxoadenine and cytosine or cytosine analogs (either can be protonated at physiological pH to form hydrogen bonds with guanine) The adenine in the polypurine sequence is read by the base in the oligomer selected from in an oligomer in which the ion is selected from 8-oxo-guanine, thymine and uracil. It is possible to read the polypurine sequence of one strand of the double-base nucleic acid sequence, which is read by the base. oligomer. (32)ポリプリン配列が約50%以下の割合でピリミジン塩基を含み、ポリプ リン配列中のシトシンが、8−フルオログアニン、8−メトキシグアニンおよび 8−アザグアニンから選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られ、ポリプリ ン配列中のチミンが、8−フルオロアデニン、8−メトキシアデニンおよび8− アザアデニンから選ばれるオリゴマー中の塩基により読み取られる、請求項31 記載のオリゴマー。(32) The polypurine sequence contains approximately 50% or less of pyrimidine bases, and Cytosine in the phosphorus sequence is linked to 8-fluoroguanine, 8-methoxyguanine and It is read by the base in the oligomer selected from 8-azaguanine, and Thymine in the sequence is 8-fluoroadenine, 8-methoxyadenine and 8-fluoroadenine. Claim 31, which is read by a base in an oligomer selected from azaadenine. Oligomers listed. (33)中性オリゴマーが、オリゴヌクレオチド、アルキル−もしくはアリール −ホスホノチオアートオリゴマー、ホスホロチオアートオリゴマー、アルキル− もしくはアリールホスホナートオリゴマー、ホスホトリエステルオリゴマー、ホ スホロアミダートオリゴマー、カルバマートオリゴマー、スルファマートオリゴ マー、モルホリノオリゴマーまたはホルムアセタールオリゴマーを含む、請求項 31または32のいずれか1項記載のオリゴマー。(33) Neutral oligomers are oligonucleotides, alkyl- or aryl -Phosphonothioate oligomer, phosphorothioate oligomer, alkyl- or arylphosphonate oligomers, phosphotriester oligomers, Sphoramidate oligomer, carbamate oligomer, sulfamate oligomer mer, morpholino oligomer or formacetal oligomer. 33. The oligomer according to any one of 31 and 32. (34)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース、デオキシリボース、2′ −O−アルキルリボース、2′−O−アリールリボースまたは2′−ハロゲンリ ボース(これらは全て所望によりハロゲン、アルキルまたはアリールにより置換 されていてもよい)から選ばれる糖部分を含んでいる、請求項33記載のオリゴ マー。(34) The nucleoside unit of the oligomer is ribose, deoxyribose, 2' -O-alkyl ribose, 2'-O-aryl ribose or 2'-halogen ribose Bose (all optionally substituted with halogen, alkyl or aryl) 34. The oligo according to claim 33, comprising a sugar moiety selected from Mar. (35)オリゴマーのヌクレオシド単位が、リボース・デオキシリボースおよび 2′−O−メチルリボースから選ばれる糖部分を含む、請求項34記載のオリゴ マー。(35) The nucleoside units of the oligomer are ribose, deoxyribose and 35. The oligo according to claim 34, comprising a sugar moiety selected from 2'-O-methylribose. Mar. (36)約12〜約16のヌクレオシド単位を含む、請求項34記載のオリゴマ ー。(36) The oligomer of claim 34, comprising about 12 to about 16 nucleoside units. -. (37)アルキル−またはアリール−ホスホナートオリゴマーを含む、請求項3 1または32のいずれか1項記載のオリゴマー。(37) Claim 3 comprising an alkyl- or aryl-phosphonate oligomer. 33. The oligomer according to any one of Items 1 and 32. (38)メチルホスホナートオリゴマーを含む、請求項37記載のオリゴマー。(38) The oligomer according to claim 37, comprising a methylphosphonate oligomer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AU2696897A (en) * 1996-04-26 1997-11-19 Novartis Ag Modified oligonucleotides
HUP0002477A3 (en) 1997-08-27 2002-09-30 Pioneer Hi Bred Int Genes encoding enzymes for lignin biosynthesis and uses thereof
AU1354201A (en) * 1999-10-29 2001-05-14 Cygene, Inc. Compositions and methods of synthesis and use of novel nucleic acid structures

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2006008C (en) * 1988-12-20 2000-02-15 Donald J. Kessler Method for making synthetic oligonucleotides which bind specifically to target sites on duplex dna molecules, by forming a colinear triplex, the synthetic oligonucleotides and methods of use
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