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2’-フロロ-RNAモノマー2’-デオキシ-2’-フロロ-ヌクレオシドは、フッ素の高い電気陰性度のため、RNA型糖の立体配座を取ると考えられています。 このような糖の立体配座形成により、一般にRNA二重鎖 (A型)はDNA二重鎖 (B型)に比べて熱力学的に安定だと言えます。 この仮定から予想される通り、オリゴデオキシヌクレオチドへ2’-フロロ-RNA残基を追加すると、次第にRNA二重鎖の熱安定性は増加します。この時の熱に対する構造安定性は、一残基を追加する毎に約2°Cづつ増加します。 一残基あたりの熱安定性の増加は、通常のRNAで1.1°C、2’-メトキシ-RNAで1.5°Cと比較しても、この2’-フロロ-RNA残基が優れている事がわかります。 この一方で、塩基対形成に関する特異性の低下は起こりません。 2’-フロロ-RNAホスホジエステル結合は、ヌクレアーゼ耐性ではありませんが、対応するホスホロチオエートリンクは、高い耐性を示します。 通常、アンチセンスオリゴヌクレオチドがRNAと二重鎖を形成し、それがRNase Hの基質となるよう設計します。 均等に修飾された2’-フロロ-RNA/RNAの二重鎖は、RNase Hの基質にはなりません。 しかし、2’-フロロ-RNA/DNAホスホロチオエートのキメラオリゴヌクレオチドの作成は非常に簡単で、ターゲットRNAとの結合を増強し、RNase Hの基質となる上、高いヌクレアーゼ耐性を示します。
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