構造/活性関係

次の製品は、オリゴヌクレオチドの分子構造の重要部分の変化による、活性への影響について研究・検査する際に使用する試薬です。　7-デアザプリンモノマーは、水素結合に重要な官能基が欠けています。　7-デアザ-8-アザ-A及び7-デアザ-8-アザ-G(PPG)モノマーは、それぞれAとGの異性体で、その電子密度はとても似通っており、これらがオリゴ内に存在すると、AとGに比べ安定性が僅かに高まります。PPGはGと違って凝集を起さないので、Gを多く含むオリゴであっても合成や分離が簡単にできます。 5’-末端にPPGを持つ5’-フルオレセイン修飾オリゴは、同末端にGを持つ同様のオリゴと比べて、蛍光の抑制が起こり難くなります。　チミジンのプリン類似体である、7-デアザ-2’-デオキシキサントシン(7-デアザ-dX)は、2,4-ジアミノピリミジン核酸類似体と特殊な塩基対を形成し、DNA3重構造にとても興味深い影響を及ぼします。 標準的な核酸塩基は非共有電子対を持っており、これがDNAの2重ラセン構造の副溝部分に突き出した形を取っています。　ポリメラーゼや逆転写酵素や制限酵素等のDNAと相互に作用する酵素は、水素結合供与体を使い、この副溝内の水素結合受容体に作用します。　3-デアザ-2’-デオキシアデノシンは、通常N3によって供与される3位の電子対が欠如しているにもかかわらず、Tに対してワトソン-クリックの水素結合を作る事ができる特殊な性質を持っています。

C-ヌクレオシド2’-デオキシプソイドウリジンはdUとは違い、安定したC:プソイドU-A 3重鎖を形成します。 2-アミノプリンは、水素結合に重要な官能基が欠けており、緩和な蛍光性を持つ塩基です。

硫黄修飾された塩基は、オリゴヌクレオチドの構造研究でも使用されますが、主に架橋形成を目的とした需要が高まっています。　6-チオ-dG、4-チオ-dT及び4-チオ-dUは、光架橋反応や光アフィニティーラベル法による実験で、とても有用な修飾品です。　2-チオ-dTを含むオリゴは光感作プローブとして作用するので、タンパク質-DNA間の相互作用を検査するのにとても便利です。　2-チオ-dTのチオカルボニル基は、DNAの副溝と会合する化合物と反応できるので、、様々な応用が可能です。　2-アミノAは、Tとの間で3つの水素結合を作り、とても安定した塩基対を形成しますが、2-チオ-Tと形成する塩基対の安定性は著しく低下します。　チミジンの2-チオ基と2-アミノAの2-アミノ基との間で立体構造上の相互作用が生じるため、この塩基対の間に1つだけしか水素結合ができないのです。　2-アミノdAと2-チオ-dTを含むオリゴは、天然のオリゴヌクレオチドに対して高い親和性を示しますが、他の類似するオリゴに対しては、たとえ相補的な配列を持っていてもほとんど親和性がありません。

8-アミノdAと8-アミノdGは、更に追加のアミノ基を持っているので、3重鎖の形成にとても便利に利用できます。

ハロゲン化核酸作成用試薬

臭化核酸又はヨード核酸は、オリゴヌクレオチドの構造を研究する結晶学に利用されています。　また、これらの化合物は光解離性を持っており、タンパク質DNA複合体の構造を調査する架橋研究用に使用されます。　ブロモdUに対する抗体が存在するので、ブロモdUを含む核酸をプローブとして使う事もできます。

DNA損傷/修復関連試薬

細胞内DNAは、フリーラジカルや紫外線及び電離放射線等にさらされ、酸化やアルキル化によって絶えずダメージを受けています。　したがって体内では、このように傷ついた部位を取り除いて修復するため、様々な修復酵素系を発展させました。　8-オキソ プリンモノマーは、8-オキソ変異を起したオリゴヌクレオチドの構造とその活性を調べるのに有用です。　この8-オキソ変異は、DNAが酸性条件や電離放射線に曝露した場合、自然に起こる現象です。　5,6-ジヒドロピリミジンは、自然界に存在する化合物で、アラニンtRNAの主要構造となっています。　ジヒドロウラシルとヒドロキシピリミジンは、DNAが電離放射線暴露により損傷して形成される主な塩基損傷物質です。

商品	商品番号	内容	価格($US)
8-オキソ-dA-CEホスホアミダイド	10-1008-90	100µmol	135.00
	10-1008-02	0.25g	355.00
8-オキソ-dG-CEホスホアミダイド	10-1028-95	50µmol	177.50
	10-1028-90	100µmol	355.00
	10-1028-02	0.25g	975.00
5,6-ジヒドロdT-CEホスホアミダイド	10-1530-90	100µmol	195.00
	10-1530-02	0.25g	595.00
5,6-ジヒドロdU-CEホスホアミダイド	10-1550-90	100µmol	195.00
	10-1550-02	0.25g	595.00
5-ヒドロキシdC-CEホスホアミダイド	10-1063-90	100µmol	275.00
	10-1063-02	0.25g	775.00
5-ヒドロキシdU-CEホスホアミダイド	10-1053-90	100µmol	225.00
	10-1053-02	0.25g	675.00
5-ヒドロキシメチル-dU-CEホスホアミダイド	10-1093-90	100µmol	225.00
	10-1093-02	0.25g	675.00

8-アミノGは8-オキソ-Gと共に、突然変異を誘発させる主な条件要因として、2-ニトロプロパンがDNAを損傷する際に形成されます。　2-ニトロプロパンは、工業用有機溶媒で、ペンキ、染料、ニスやタバコの煙等にも含まれています。　チミングリコール(5,6-ジヒドロキシ-5,6-ジヒドロチミン)は、チミンが電離放射線等で酸化されて形成します。　チミジンの5,6 二重結合が酸化され、キラル中心を持つC5とC6の2つの炭素が生じます。　このシス-5Rと6S型は、他のジアステレオマーとなるシス-5Sと6Rと一緒に形成されますが、前者の異性体が主要産物となります。　多くの生物において、DNA内にチミジングリコールが存在する際、これを切除修復するための特定の修復酵素を持っており、このことからもDNA中のチミジングリコールには著しい生物学的意義があると言えます。　2-アミノイミダゾール(Iz)とその加水分解物であるイミダゾール(Z)は、Gの主な酸化物です。　この酸化物は塩基性下でとても不安定であるため、このような二つの潜在的な損傷を、オリゴヌクレオチド合成によって再現する事は不可能です。　デオキシイミダゾール(dIz)の前駆物質として一番適切な物は、8-メトキシ-dG (8-OMe-dG)であると言われています。　8-OMe-dGからdIzへの変換は、50µMリボフラビン/50mMカゴシル酸ナトリウム緩衝液(pH 7)でオリゴヌクレオチドを1mMになるよう溶解し、4°C、有酸素条件下でトランスイルミネーター(366nm)で2分間照射することによって起こります。 光化学反応としては、珍しくこの変換反応は事実上、定量的な反応になります。

DNA内のヌクレオシド残基が自然に加水分解し、脱塩基部位が生じます。　最もよく知られている例としては、dA部分が加水分解されて脱プリン化が発生し、脱塩基残基が生じます。 新しい化学的方法は、2本鎖や1本鎖オリゴヌクレオチド内で脱塩基部位の生成を可能にします。その方法は非常に穏やかな特定の条件を使用し、副反応の可能性は非常に低くなります。　この新しい脱塩基ホスホアミダイドは、標準的なオリゴ合成条件で使用する事ができ、通常の脱保護処理を行った後、残基に結合しているシリル保護基を水溶性の酸性下で取り除きます。(このシリル基の除去は、DMT-オン精製の最後の段階でトリチル基の除去と共に行う事ができます。) 　ここで生じるジオール基は、過ヨウ素酸ナトリウム水溶液で処理する事で、アルデヒドやホルムアルデヒドを形成します。 その後、このアルデヒド基は直ちに環化し、優先構造である脱塩基環状糖(dR)となります。　また、上記のように塩基性でとても不安定な脱塩基部位の類似体としてdスペーサーも使用されています。

商品	商品番号	内容	価格($US)
8-アミノdG-CEホスホアミダイド	10-1079-95	50µmol	177.50
(dR前躯体)	10-1079-90	100µmol	355.00
	10-1079-02	0.25g	975.00
チミジングリコール-CEホスホアミダイド	10-1096-95	50µmol	180.00
	10-1096-90	100µmol	360.00
	10-1096-02	0.25g	975.00
8-メトキシdG-CEホスホアミダイド	10-1075-95	50µmol	177.50
	10-1075-90	100µmol	355.00
	10-1075-02	0.25g	975.00
脱塩基ホスホアミダイド	10-1924-95	50µmol	105.00
(dR前躯体)	10-1924-90	100µmol	210.00
	10-1924-02	0.25g	475.00

全ての生物において、DNAの損傷が起こる主な原因として、日光に含まれる紫外線があります。　紫外光によるDNAとの優勢反応では、隣接したピリミジン塩基の2量化で、シクロブタン2量体(CPDs)を形成します。　この2量体のうち最も多く形成されるのは、2つのチミン塩基から成るcis-synシクロブタン2量体です。　これらの2量体は日常的に形成されますが、生成されると直ぐに核酸修復酵素によって効率よく切除され修復されてしまうか、光分解酵素によって2量化の逆反応が起こり消去されてしまいます。　このようなDNAの傷は、扁平上皮細胞癌の発生に密接に繋がっており、ヒトにおいてこのCPD部位を修復する機能が欠落又は低下している場合、遺伝学的に色素性乾皮症(XP)となる傾向が高くなります。この疾病の特徴としては、極端な日光への過敏性と高頻度の皮膚癌発症が見られます。　修復されていないCPD部位にポリメラーゼが作用すると間違いを起す可能性が高くなり、誤った塩基が挿入され、それが変異となります。

商品	商品番号	内容	価格($US)
シス-シン型チミン2量体ホスホアミダイド	11-1330-95	50µmol	2100.00
(標準包装は、ABI用バイアルになっています。 Expedite用ボトルは商品番号にEを、Expedite用Vボトルは商品番号にVを加えて下さい。)	11-1330-90	100µmol	4200.00
	11-1330-02	0.25g	10200.00

生物学的類似物質

低コストと効率の向上を見込んで、酵素処理で行う工程を化学反応で代替する場合、自然由来ではない塩基を使用する事があります。　非酵素的な結合反応では、何かをオリゴヌクレオチドの5’末端へ連結したい場合、5’-末端をヨードで置換する必要があります。　同様にして3’末端への連結の際は、3’-リン酸 CPGを合成の最初のサイクルで使用し硫化を施してできる、3’-チオリン酸エステル置換をしておきます。　この方法は、生化学的に活性を持つ直鎖又は環状オリゴを作る際に使われてきました。　2,4-ジフルオロトルエン(F)は、無極性、疎水性等の面からも、チミジンの類似物質として相応しい特性を持つ事が明らかになっています。

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2’-5’連結[ライゲーション]用オリゴヌクレオチド

細胞内DNA及びRNAは3’-5’リン酸ジエステル結合を介してリボ-及び2’-デオキシリボ核酸が互いに連結して構成し、細胞内に存在するポリ核酸の大部分がこの形を呈しています。あまり一般的でないのが2’-5’結合のオリゴヌクレオチドです。　この2’-5’結合オリゴヌクレオチドは補足的RNAと選択的に結合できるという興味深い特徴を持っています。　この特徴を利用して2’-5’オリゴは、RNA特異性プローブやアンチセンスオリゴ等の様々な用途に使用されています。　最近では、3’-デオキシ-2’-ホスホアミダイド及び2’-デオキシ-3’-ホスホアミダイドを使用して、末端が2’-5’で中心部が3’-5’結合のキメラオリゴが合成されています。　2’-5’ チオリン酸エステルオリゴの特徴は、: 1) 相補的RNAに選択的に結合し、リン酸ジエステルと同等の親和性を持つ。2) 細胞内タンパク質と非特異的に結合する。3) RNase Hを活性化させない。 3’-デオキシヌクレオシドを3’末端に使用すると、（他の点では通常のオリゴヌクレオチド）ポリメラーゼによる伸長を効果的に阻害します。

商品	商品番号	内容	価格($US)
3'-dA-CEホスホアミダイド	10-1004-95	50µmol	177.50
	10-1004-90	100µmol	355.00
	10-1004-02	0.25g	975.00
3'-dC-CEホスホアミダイド	10-1064-95	50µmol	177.50
	10-1064-90	100µmol	355.00
	10-1064-02	0.25g	975.00
3'-dG-CEホスホアミダイド	10-1074-95	50µmol	177.50
	10-1074-90	100µmol	355.00
	10-1074-02	0.25g	975.00
3'-dT-CEホスホアミダイド	10-1084-95	50µmol	177.50
	10-1084-90	100µmol	355.00
	10-1084-02	0.25g	975.00
3'-dA-CPG	20-2004-01	0.1g	300.00
1µmolカラム	20-2104-41	4個包装	600.00
0.2µmolカラム	20-2104-42	4個包装	200.00
3'-dC-CPG	20-2064-01	0.1g	300.00
1µmolカラム	20-2164-41	4個包装	600.00
0.2µmolカラム	20-2164-42	4個包装	200.00
3'-dG-CPG	20-2074-01	0.1g	300.00
1µmolカラム	20-2174-41	4個包装	600.00
0.2µmolカラム	20-2174-42	4個包装	200.00
3'-dT-CPG	20-2084-01	0.1g	300.00
1µmolカラム	20-2184-41	4個包装	600.00
0.2µmolカラム	20-2184-42	4個包装	200.00

変異原性

メチル化剤は、DNAの環外アミンのメチル化によって作用する発癌物質として知られています。変異原性の影響により生じる結果は、メチル化ヌクレオシドを使用して検討できます。

商品	商品番号	内容	価格($US)
O6-メチルdG-CEホスホアミダイド	10-1070-90	100µmol	105.00
	10-1070-02	0.25g	255.00
N6-メチルdA-CEホスホアミダイド	10-1003-90	100µmol	162.50
	10-1003-02	0.25g	495.00
O4-メチルdT-CEホスホアミダイド	10-1032-90	100µmol	135.00
	10-1032-02	0.25g	355.00

可変ヌクレオシド

DNA構造・活性に対して修飾塩基の影響を検討するために塩基に修飾基を導入するには、可変ヌクレオシドの利用が最も用途の広い方法の1つです。　しかし用途によっては、オリゴヌクレオチドの合成後に可変塩基を修飾するのが困難な場合があります。また、複雑な化学反応を用いる場合は、最終的に得られたオリゴヌクレオチドの構造を確認するため塩基組成分析が必要となってきます。　可変dUモノマーは、可変部位へN、O、S修飾ほか様々な修飾基を導入するために使用することができます。可変F-dCは、通常の水酸化アンモニウム処理でF-dCへ転化するのでF-dC含有オリゴヌクレオチドを非常に簡単に作成できます。　可変dAは複数導入することで、固相サポートへの付着点を複数持ったオリゴヌクレオチドを合成することが可能で、この方法でDNA結合タンパクの精製に使用する高容量アフィニティサポートが作成されています。　2-フッ化dIは、第1級アミンによって2-フッ素を置換し2’-dG類縁体の作成に使用される可変ヌクレオシドです。

蛍光ヌクレオシド

エテノdAは、DNA構造上の型の間でトランジションを観察するのに有用な蛍光ヌクレオシドです。　これは、塩基性下でとても不安定なので、脱保護は必ず、室温下で24時間かけて水酸化アンモニウムで処理する必要があります。　また、別の対策として、ウルトラマイルドを使用する事もできます。　2-アミノプリンは、とても便利な蛍光ヌクレオシドです。

ピロロdCは、蛍光性のデオキシシチジン類似体で、DNAの構造や力学を研究する際の理想的なプローブとして使用できます。

• 普通のdCヌクレオチドと同様に塩基対を形成します。　ピロロdCに全て置換されたオリゴは、コントロールとしての基準dCオリゴと同じTmを持ち、dGに対する特異性も同等です。
• サイズは、DNAのラセン構造を乱すほど大きくありません。 また、多くのDNAやRNAポリメラーゼに対応しています。
• 高い蛍光性を持ち、その励起と発光は、ほとんどの蛍光性ヌクレオチド類似体と同等の赤色で、タンパク質による蛍光ノイズを解消・軽減させます。

ピロロdCTPは、生化学的アッセイの開発に利用されています。