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JPH0630574B2 - Oligonucleotide-horseradish peroxidase covalent conjugate - Google Patents

Oligonucleotide-horseradish peroxidase covalent conjugate

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Publication number
JPH0630574B2
JPH0630574B2 JP63508221A JP50822188A JPH0630574B2 JP H0630574 B2 JPH0630574 B2 JP H0630574B2 JP 63508221 A JP63508221 A JP 63508221A JP 50822188 A JP50822188 A JP 50822188A JP H0630574 B2 JPH0630574 B2 JP H0630574B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oligonucleotide
chain
conjugate
added
sulfhydryl
Prior art date
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Application number
JP63508221A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH02502695A (en
Inventor
レベンソン,コレイ
チャン,チュ‐アン
ティー. オーケス,フレッド
Original Assignee
シタス コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シタス コーポレイション filed Critical シタス コーポレイション
Publication of JPH02502695A publication Critical patent/JPH02502695A/en
Publication of JPH0630574B2 publication Critical patent/JPH0630574B2/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は一般にDNAハイブリダイゼーションプローブ
に関し、そしてさらに詳しくはオリゴヌクレオチドと西
洋ワサビパーオキシダーゼ(HRP)との共有結合接合体に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to DNA hybridization probes, and more particularly to covalent conjugates of oligonucleotides and horseradish peroxidase (HRP).

背景技術 非−アイソトープ性標識化合成DNA断片は分子生物学
において、例えばDNA配列決定、DNAプローブに基
礎を置く診断等の分野において広範な用途を有する。本
明細書において開示される接合体は、オリゴヌクレオチ
ド中の1又は複数のヒドロキシル部位において1又は複
数のスルヒドリル基を導入することによる特定の基によ
るオリゴヌクレオチドの標識化を促進する試薬を用いて
製造される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Non-isotopic labeled synthetic DNA fragments have wide application in molecular biology, for example in the fields of DNA sequencing, DNA probe based diagnostics and the like. The conjugates disclosed herein are prepared using reagents that facilitate the labeling of the oligonucleotide with a particular group by introducing one or more sulfhydryl groups at one or more hydroxyl sites in the oligonucleotide. To be done.

合成オリゴヌクレオチドの5′−末端にスルヒドリル基
を導入する方法は知られている。Connolly,Nuc.Acids R
es.13(12):4485-4502(1985)及びNuc.Acids Res.15
(7):3131-3139(1987)は、2−メルカプトエタノール、
3−メルカプトプロパン−1−オール及び6−メルカプ
トヘキサン−1−オールのS−トリチル−0−メトキシ
−モルホリノホスフィン誘導体、すなわち、次の式: (式中、xは2,3又は6である) で表わされる試薬を用いて合成DNAにスルヒドリル成
分を導入する方法を記載している。
Sulfhydryl group at 5'-end of synthetic oligonucleotide
How to introduce is known. Connolly,Nuc.Acids R
es.13(12): 4485-4502 (1985) andNuc. Acids Res.15
(7): 3131-3139 (1987) is 2-mercaptoethanol,
3-mercaptopropan-1-ol and 6-mercap
Toxan-1-ol S-trityl-0-methoxy
A morpholinophosphine derivative, ie of the formula:(Wherein x is 2, 3 or 6) is used to synthesize a synthetic DNA with sulfhydryl.
It describes how to introduce minutes.

しかしながら、この及び他の従来技術の方法は下記の欠
点の1つ又は複数を有する。
However, this and other prior art methods have one or more of the following drawbacks.

(1)オリゴヌクレオチドの5′−末端をスルヒドリ
ル、アミノ又はヒドロキシ基に連結する短いスペーサー
鎖が誘導体化された構造の不安定性をもらたす…、すな
わち、オリゴヌクレオチドへの固体支持体又は嵩ばった
標識種の接近が構造的障害を惹起し、そしてそれ故にプ
ローブに基く用途における誘導体化されたオリゴヌクレ
オチドの使用を妨害する; (2)オリゴヌクレオチドの5′−末端をスルヒドリ
ル、アミノ又はヒドロキシ基に連結する疏水性スペーサ
ー鎖が、DNAプローブに基礎を置く方法において一般
に使用される水性溶剤での溶解性の問題をもたらす; (3)常用されている官能化試薬はしばしば、一般に使
用されるDNA合成法と適合せず、その主たる理由は、
官能化試薬が試薬及びそれと一緒に典型的に使用される
溶剤と適合しないためである; (4)常用されている官能化試薬は高収率で合成するこ
とがしばしば困難であり、複雑な多段階反応である; (5)ある種の既知試薬は使用直前に複数の活性化剤に
より処理する必要がある; (6)常用されている官能化試薬は、末端スルヒドリ
ル、アミノ又はヒドロキシ成分とオリゴヌクレオチド鎖
との距離を増加するための複数のスペーサー鎖の「接ぎ
合わせ」を許容しないのみならず、一般にそれらはオリ
ゴヌクレオチド鎖にそっての複数官能化を許容しない; (7)常用されている官能化試薬は一般に5′−ヒドロ
キシル末端以外の位置での官能化を許容しない;及び (8)常用されている官能化試薬と時として、激しい条
件下での脱保護を必要とし、この脱保護反応はしばしば
容易に検出できない。
(1) Instability of the structure in which a short spacer chain connecting the 5'-end of an oligonucleotide to a sulfhydryl, amino or hydroxy group is derivatized, ie, a solid support for the oligonucleotide or bulky The proximity of the labeled species causes structural hindrance and thus prevents the use of derivatized oligonucleotides in probe-based applications; (2) the 5'-end of the oligonucleotide to a sulfhydryl, amino or hydroxy group. The linking hydrophobic spacer strands cause solubility problems in aqueous solvents commonly used in DNA probe-based methods; (3) commonly used functionalizing reagents are often commonly used DNA synthesis. The main reason for not complying with the law is
This is because the functionalizing reagents are incompatible with the reagents and the solvents typically used with them; (4) commonly used functionalizing reagents are often difficult to synthesize in high yields and are complex and complex. It is a stepwise reaction; (5) certain known reagents need to be treated with multiple activators immediately before use; (6) commonly used functionalizing reagents are terminal sulfhydryl, amino or hydroxy moieties and oligos. Not only does it not allow "sticking" of multiple spacer chains to increase the distance to the nucleotide chain, but generally they do not allow multiple functionalization along the oligonucleotide chain; (7) Commonly used Functionalization reagents generally do not allow functionalizations at positions other than the 5'-hydroxyl terminus; and (8) conventional functionalization reagents and sometimes deprotection under vigorous conditions. Principal cities, the deprotection reaction can not often easily detected.

従って、上記の点を考慮したオリゴヌクレオチド官能化
剤の必要性が当業界において存在する。本発明は、上記
の問題点を克服する幾つかの新規な官能化試薬に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、記載されるような新規
なオリゴヌクレオチド官能化試薬を用いて製造すること
ができるスルヒドリル官能化オリゴヌクレオチドを「誘
導体化する」(derivatizing)方法に向けられる。
Therefore, there is a need in the art for oligonucleotide functionalizing agents that takes into account the above points. The present invention relates to some novel functionalizing reagents that overcome the above problems. More specifically, the present invention is directed to a method of "derivatizing" sulfhydryl-functionalized oligonucleotides that can be prepared using the novel oligonucleotide-functionalizing reagents as described.

オリゴヌクレオチドと標識用酵素との共有結合接合体が
文献に記載されている。例えば、Jablonskiら、Nuc.Aci
ds Res.14(15):6115-6128(1986)はホモ二官能試薬ジサ
クシニミジルスベレートを用いて製造されるオリゴヌク
レオチドとアルカリ性ホスファターゼとの共有結合接合
体を記載している。Renz及びKurz,Nuc.Acids Res.12
(8):3435-3445(1981)は約1400の分子量を有するポリエ
チレンイミンスペーサーを用いるオリゴヌクレオチドと
HRPとの共有結合複合体を記載している。さらに、Ru
th及びJablonski,Nucleosides and Nucleotides (1
及び2):541-542(1981)は、オリゴマーと酵素との間
に19−原子スペーサー鎖を有するオリゴデオキシヌクレ
オチドとアルカリホスファターゼとの接合体を記載して
いる。これらのプローブは好結果に使用されているが、
しかしながら、一層安定な、そしてより早く発色し、従
ってより効果的でより迅速なモニター可能な検出手段を
提供することが望まれている。
The covalent bond conjugate between the oligonucleotide and the labeling enzyme
It is described in the literature. For example, Jablonski et al.Nuc.Aci
ds Res.14(15): 6115-6128 (1986) is a homobifunctional reagent disa.
Oligonuku produced using cuccinimidyl suberate
Covalent conjugation of reotide with alkaline phosphatase
It describes the body. Renz and Kurz,Nuc. Acids Res.12
(8): 3435-3445 (1981) is a polymer having a molecular weight of about 1400.
Oligonucleotides using a thyleneimine spacer
A covalent complex with HRP is described. In addition, Ru
th and Jablonski,Nucleosides and Nucleotides 6(1
And 2): 541-542 (1981) between the oligomer and the enzyme.
Oligodeoxynucleotidation with a 19-atom spacer chain at
Describing a conjugate of Otide and alkaline phosphatase
There is. Although these probes have been used successfully,
However, it is more stable and develops faster,
More effective and faster monitoring means
It is desired to provide.

発明の開示 従って、本発明の第一の目的はHRPに共有結合により
接合したスルヒドリル官能化オリゴヌクレオチドを含ん
で成る、安定で容易にモニター可能な「誘導体化され
た」オリゴヌクレオチドを提供することである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Accordingly, a first object of the invention is to provide stable, easily monitorable "derivatized" oligonucleotides comprising sulfhydryl-functionalized oligonucleotides covalently conjugated to HRP. is there.

本発明の他の目的は、このような共有結合接合体の製造
方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method for producing such a covalent bond conjugate.

本発明の他の目的は、DNAプローブに基礎を置く用途
においてこれらの接合体を使用する方法を提供すること
である。
Another object of the invention is to provide a method of using these conjugates in DNA probe based applications.

本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は部分的には以
後の記載において示され、そして部分的には以後の試験
に基いて、又は本発明の実施により当業者に知られるで
あろう。本発明の目的及び利点は添付された請求の範囲
中に特に指摘される手段及び組合せにより実現されそし
て達成されるであろう。
Other objects, advantages and novel features of the present invention will be set forth in part in the description that follows, and in part will be known to those skilled in the art based on subsequent testing or by practice of the invention. . The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the instruments and combinations particularly pointed out in the appended claims.

本発明の好ましい態様においては、スルヒドリル基を導
入するために、オリゴヌクレオチド鎖をそれに含まれる
ヒドロキシル基において官能化するためにオリゴヌクレ
オチド官能化試薬が使用される。カップリング反応は、
特にBeaucage及びCaruthers,Tetrahedron Lett.(1981)2
2:1859-1862により記載されているように、オリゴヌク
レオチドのヒドロキシル基にホスホラミダイトをカップ
リングするための標準的技法を用いて行われる。官能化
の後、オリゴヌクレオチドは、記載されるようにHRP
により新たなスルヒドリル部位において誘導体化され
る。
In a preferred embodiment of the invention, an oligonucleotide functionalizing reagent is used to functionalize the oligonucleotide chain at the hydroxyl groups contained therein in order to introduce sulfhydryl groups. The coupling reaction is
Beaucage and Caruthers, Tetrahedron Lett . (1981) 2
2 : 1859-1862, using standard techniques for coupling phosphoramidites to the hydroxyl groups of oligonucleotides. After functionalization, the oligonucleotide was labeled with HRP as described.
Is derivatized at the new sulfhydryl site.

発明を実施するための態様 「スルヒドリル官能化」又は単に「官能化」とは、本明
細書において使用される場合、保護されているか又は保
護されていないスルヒドリル成分をオリゴヌクレオチド
鎖に導入することを意味する。官能化により導入された
スルヒドリル基は、本明細書に記載するようにスペーサ
ー鎖によりオリゴヌクレオチド鎖から分離される。
Aspects of Carrying Out the Invention "Sulfhydryl functionalization" or simply "functionalization" as used herein refers to the introduction of a protected or unprotected sulfhydryl moiety into an oligonucleotide chain. means. The sulfhydryl group introduced by functionalization is separated from the oligonucleotide chain by a spacer chain as described herein.

「誘導体化」は、本明細書において使用する場合、官能
化されたオリゴヌクレオチドが、付加されたスルヒドリ
ル、アミノ又はヒドロキシル成分において、検出可能な
種、すなわちプローブに基礎を置く用途における標識と
して役立つ種と反応することを意味する。従って「誘導
体化された」オリゴヌクレオチドは、「誘導体化」種に
より検出可能なものである。前記のごとく、本発明にお
ける誘導体化種は酵素である西洋ワサビパーオキシダー
ゼである。
"Derivatization," as used herein, refers to a species in which a functionalized oligonucleotide is a detectable species in an added sulfhydryl, amino, or hydroxyl moiety, that is, a species that serves as a label in probe-based applications. Means to react with. Thus, a "derivatized" oligonucleotide is one that is detectable by a "derivatized" species. As mentioned above, the derivatized species in the present invention is the enzyme horseradish peroxidase.

「オリゴヌクレオチド」は本明細書において使用する場
合、ヌクレオチド、典型的にはデオキシリボヌクレオチ
ドモノマーユニットの一本鎖又は二本鎖、典型的には1
本鎖である。本発明の試薬及び方法は単一ヌクレオチド
モノマー又は全長DNA鎖と組み合わせて使用すること
ができるが、本発明における「オリゴヌクレオチドは典
型的には、約2〜約400モノマーユニット、そしてさら
に典型的には、ほとんどのプローブに基礎を置く用途の
ために、約2〜約100モノマーユニットの一本鎖であ
る。対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(又は「AS
O」)として使用するための最適長さは約135〜21塩基対
である。
An "oligonucleotide" as used herein is a nucleotide, typically a single or double stranded deoxyribonucleotide monomer unit, typically one.
It is a main chain. Although the reagents and methods of the present invention can be used in combination with single nucleotide monomers or full length DNA strands, "oligonucleotides in the present invention are typically about 2 to about 400 monomer units, and more typically Is a single strand of about 2 to about 100 monomer units for most probe-based applications.Allele-specific oligonucleotides (or "AS").
The optimal length for use as "O") is about 135-21 base pairs.

「プローブに基礎を置く」用途における誘導体化された
オリゴヌクレオチドの使用は、検体中のオリゴヌクレオ
チドセグメント又は配列を検出又は定量するための標識
された鎖の使用を意味することが意図される。
The use of derivatized oligonucleotides in "probe-based" applications is intended to mean the use of labeled strands to detect or quantify oligonucleotide segments or sequences in an analyte.

「保護される」遊離スルヒドリル基は、生ずる保護され
た基が、保護基が存在する1又は複数の合成段階の間の
あらゆる種類の化学反応に対して感受性でないように、
保護成分と反応する基である。
A "protected" free sulfhydryl group is such that the resulting protected group is not susceptible to any type of chemical reaction during the synthetic step or steps in which the protecting group is present.
It is a group that reacts with the protective component.

官能化され又は誘導体化されたオリゴヌクレオチド鎖の
「安定」とは、立体的障害の実質的な不存在、及びほと
んどのプローブに基礎を置く用途での化学的安定性を意
味する。
By "stability" of a functionalized or derivatized oligonucleotide chain is meant the substantial absence of steric hindrance and chemical stability in most probe-based applications.

「低級アルキル」又は「低級アルコキシ」は、約1〜6
個、より典型的には約1〜3個の炭素原子を有するアル
キル置換基及びアルコキシ置換基をそれぞれ意味する。
"Lower alkyl" or "lower alkoxy" means about 1-6
Respectively, more typically about 1 to 3 carbon atoms and alkyl and alkoxy substituents, respectively.

2.官能化試薬の構造 本発明のプローブを製造するために使用されるスルヒド
リル官能化試薬、すなわち共有結合オリゴヌクレオチド
−HRP接合体は、一端にホスホラミダイト成分を有
し、該成分が親水性のスペーサーを介して、保護されて
いるか又は保護されていないスルヒドリル成分を有する
他端に連結されている、実質的に線状の試薬である。こ
れらの官能化試薬は一般に次の構造式: 〔式中、 Rは保護されているか又は保護されていないアミノ、ス
ルヒドリル又はヒドロキシ成分であり; R*は水素、−CH2OH、又は次の式: (式中、X1,X2,X3,X4,X5及びX6は同一でも又
は異っていてもよく、そして水素、低級アルキル及び低
級アルコキシから成る群から選択される)で表わされる
置換基であり; R1及びR2は独立に水素及び低級アルキル基から成る群
から選択され; R3はβ−シアノエチル又はメチルであり; Q成分は次の式: −O−,−NH−,−S−, 及び から成る群から選択され、そして同一でも異っていても
よく; n′,n″及びnは2〜10の範囲(2及び10を含む)
の整数であり;そして nは2〜30の範囲(2及び30を含む)の範囲の整数であ
る〕により表わされる。
2. Structure of Functionalizing Reagent The sulfhydryl functionalizing reagent used to produce the probe of the invention, i.e. the covalently bound oligonucleotide-HRP conjugate, has a phosphoramidite moiety at one end, which moiety is linked via a hydrophilic spacer. And a substantially linear reagent linked to the other end with a protected or unprotected sulfhydryl moiety. These functionalizing reagents generally have the following structural formula: Wherein R is a protected or unprotected amino, sulfhydryl or hydroxy moiety; R * is hydrogen, -CH 2 OH, or the following formula: Wherein X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 may be the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, lower alkyl and lower alkoxy. R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of hydrogen and lower alkyl groups; R 3 is β-cyanoethyl or methyl; the Q component is of the formula: —O—, —NH -, -S-, as well as Selected from the group consisting of and may be the same or different; n ', n "and n are in the range 2-10 (inclusive of 2 and 10)
And n is an integer in the range of 2-30 (inclusive of 2 and 30)].

構造式(4): (式中、R,R*,R1,R2,R3及びnは前記の通りで
ある)は特に好ましい態様の一例である。親水性スペー
サー鎖は、上に示す場合においては、例えばポリエチレ
ングリコールから形成されるポリエーテル連結である。
〔一般構造式(4)に含まれる他の態様において、スペ
ーサー鎖はポリエチレングリコール等、又はテキサコ・
ケミカル社(Texaco Chemical Co.)により販売されてい
るJEFFANINES(商標)のごときポリ(オキシアルアルキ
レンアミン)から形成することもできる。
Structural formula (4): (Wherein R, R * , R 1 , R 2 , R 3 and n are as described above) is an example of a particularly preferred embodiment. The hydrophilic spacer chain is, in the case shown above, a polyether linkage formed, for example, from polyethylene glycol.
[In another embodiment included in the general structural formula (4), the spacer chain is polyethylene glycol or the like, or Texaco.
It can also be formed from poly (oxyaralkyleneamine) such as JEFFANINES ™ sold by Texaco Chemical Co.

官能化試薬を任意の位置でオリゴヌクレオチド鎖にカッ
プリングすることが望まれる場合、一般に、ヌクレオシ
ドホスホラミダイトを該鎖にカップリングすることがで
き、R成分は保護されたスルヒドリル成分である。保護
基は、スルヒドリル成分が、スルホラミダイトカップリ
ング段階のあいだに、すなわち試薬のホスホラミダイト
基がオリゴヌクレオチド鎖上のヒドロキシル成分と反応
する間に、無傷であるように選択される。この反応のた
めの条件は、例えばBeaucage及びCaruthers,Tetrahedro
n Lett.22:1859-1862(1981)に記載されているいわゆる
「ホスホラミダイト」ルートを介してDNAを合成する
常法において使用されるものである。
If it is desired to couple the functionalizing reagent to the oligonucleotide chain at any position, generally a nucleoside phosphoramidite can be coupled to the chain and the R component is a protected sulfhydryl component. The protecting group is chosen such that the sulfhydryl moiety is intact during the sulfolamidite coupling step, i.e. while the reagent phosphoramidite group reacts with the hydroxyl moiety on the oligonucleotide chain. Conditions for this reaction include, for example, Beaucage and Caruthers, Tetrahedro.
n Lett . 22 : 1859-1862 (1981) and is used in a conventional method for synthesizing DNA via the so-called "phosphoramidite" route.

特に好ましいスルヒドリル保護基の例は、次のR: 又は で表わされる。Examples of particularly preferred sulfhydryl protecting groups are the following R: Or It is represented by.

上に例示した保護基は単なる例に過ぎず、上記の「保
護」の基準に合致する限り任意のスルヒドリル保護基を
用いることができると理解すべきである。
It should be understood that the protecting groups exemplified above are merely examples, and any sulfhydryl protecting group can be used as long as it meets the above-mentioned "protection" criteria.

ホスホラミダイト基: により定義される官能化試薬の他端は、ほとんどの場合
に成長しつつある又は完成したオリゴヌクレオチド鎖の
末端5′−ヒドロキシル基にカップリングするように選
択される。前記のように、R1及びR2は水素又は低級ア
ルキルであり、そして同一でも異っていてもよく、特に
好ましい態様においてはR1及びR2の両者がイソプロピ
ルである。R3はメチル又はβ−シアノエチルであり、
特に好ましい態様においてはR3はβ−シアノエチルで
ある。カップリング手段としてのホスホラミダイトの使
用はDNA合成の分野においてよく知られており、さら
に詳細な記載のためにはBeaucage及びCaruthers(1981)
(前掲)に言及しなければならないであろう。
Phosphoramidite group: The other end of the functionalizing reagent as defined by is most often selected to couple to the terminal 5'-hydroxyl group of the growing or completed oligonucleotide chain. As mentioned above, R 1 and R 2 are hydrogen or lower alkyl and may be the same or different, and in a particularly preferred embodiment both R 1 and R 2 are isopropyl. R 3 is methyl or β-cyanoethyl,
In a particularly preferred embodiment R 3 is β-cyanoethyl. The use of phosphoramidites as coupling means is well known in the field of DNA synthesis and for a more detailed description Beaucage and Caruthers (1981).
We will have to mention (above).

スペーサー鎖(9): は親水性鎖であり、ここでn,n′,n″及びnは前
記の値を有する整数である。
Spacer chain (9): Is a hydrophilic chain, where n, n ', n "and n are integers having the above values.

式(4)で表わされる好ましい態様において、スペーサ
ー鎖は、ポリエーテル成分: であり、ここでnは典型的には2〜30、さらに典型的に
は2〜20であり、しかしながらある場合、すなわち誘導
体化成分とオリゴヌクレオチド鎖との間の増加した距離
が望まれる場合には30より大であることができる。
In a preferred embodiment represented by formula (4), the spacer chain comprises a polyether component: Where n is typically 2-30, more typically 2-20, but in some cases, ie where increased distance between the derivatizing component and the oligonucleotide chain is desired. Can be greater than 30.

nの最適値は、スペーサー鎖の長さにそって約8個以上
の合計炭素原子を有するスペーサー鎖を提供する。スペ
ーサー鎖の長さは本発明の試薬の有効性に非常に関連し
ており、スルヒドリルとオリゴヌクレオチド鎖との間の
距離が大きくなれば、(1)DNAへの試験のカップリ
ングを促進し、(2)ハイブリダイゼーション妨害しそ
して官能化又は誘導体化されたオリゴヌクレオチド鎖を
不安定化するであろう立体障害を回避し、そして(3)
誘導体化されたスルヒドリル成分の運動の自由度を増強
するように「溶液」タイプの環境を刺激する。スペーサ
ー鎖が親水性であるという事実はまた水性媒体中での官
能化又は誘導体化されたオリゴヌクレオチド鎖の溶解性
を増強する。
The optimum value for n provides a spacer chain having about 8 or more total carbon atoms along the length of the spacer chain. The length of the spacer chain is highly related to the effectiveness of the reagents of the invention, the larger the distance between the sulfhydryl and the oligonucleotide chain, (1) facilitating the coupling of the test to DNA, (2) avoid steric hindrance that would interfere with hybridization and destabilize the functionalized or derivatized oligonucleotide chain, and (3)
It stimulates a "solution" type environment to enhance the freedom of movement of the derivatized sulfhydryl components. The fact that the spacer strand is hydrophilic also enhances the solubility of the functionalized or derivatized oligonucleotide strand in aqueous medium.

*は水素、−CH2OH、又は(3)により示される芳香族
置換基である。R*が(3)である場合、これは、クロ
モゲン陽イオン: が放出後にモニターできるように選択される。すなわ
ち、DNAへの官能化試薬のカップリングの後、脱保護
が溶液中に陽イオン(11)をもたらすであろう。特に好ま
しい置換基の例はジメトキシトリチル(DMT)、すなわち
*が−CH2−O−DMTである。
R * is hydrogen, an aromatic substituent represented -CH 2 OH, or by (3). If R * is (3), this is the chromogen cation: Are selected so that they can be monitored after release. That is, after coupling of the functionalizing reagent to the DNA, deprotection will result in the cation (11) in solution. Examples of particularly preferred substituents include dimethoxytrityl (DMT), that is, R * is -CH 2 -O-DMT.

好ましい態様においては、構造式(2)及び(4)によ
り示されるように、R*がホスホラミダイト基に隣接し
た炭素原子に結合しているが、式(2)に示されるよう
に、R*がスペーサー鎖にそっての1又は複数の他の炭
素原子に結合していてもよい。
In a preferred embodiment, R * is attached to the carbon atom adjacent to the phosphoramidite group, as shown by structural formulas (2) and (4), but as shown in formula (2), R * is It may be attached to one or more other carbon atoms along the spacer chain.

3.オリゴヌクレオチド鎖を官能化するための新規な試
薬の使用 一般に、新規な官能化試薬とヒドロキシ基含有化合物と
の間のカップリング反応は次のスキーム: スキームI により表わされる。スキームIにおいてXは典型的には
オリゴヌクレオチド鎖である。反応条件は、前に記載さ
れるように、そして特にBeaucage及びCaruthers(1981)
(前掲)により記載されているような、DNA合成への
ホスホラミダイトルートにおいて使用されるものと同じ
である。
3. Use of Novel Reagents to Functionalize Oligonucleotide Strands In general, the coupling reaction between novel functionalizing reagents and hydroxy group-containing compounds is described by the following scheme: Scheme I Is represented by In Scheme I, X is typically an oligonucleotide chain. The reaction conditions are as previously described, and in particular Beaucage and Caruthers (1981).
The same as that used in the phosphoramidite route to DNA synthesis, as described by (supra).

化合物(12)は次の様にして脱保護される。R*が式(3)で
表わされる場合、非保護ヒドロキシへの転換は酸で処理
することにより行われる。「R」における保護されたス
ルヒドリル置換基は、例えば硝酸銀で処理することによ
り行われる。
The compound (12) is deprotected as follows. When R * is represented by formula (3), conversion to unprotected hydroxy is carried out by treatment with acid. The protected sulfhydryl substituent on "R" is accomplished by treatment with, for example, silver nitrate.

オリゴヌクレオチドの多官能化は複数のR*部位〔R*
−CH2OH、又は式(3)で表わされる〕を使用すること
により可能である。酸脱保護の後、脱保護されたヒドロ
キシル部位での反応によりさらに官能化することができ
る。すなわち、官能化されたオリゴヌクレオチド(13): の場合、例えばR*の脱保護、及び標準的ホスホラミダ
イトカップリング法を用いての該脱保護により生じた−
CH2OH,−OH成分におけるさらなる官能化が次の式(1
4): で表わされる化合物をもたらす。
Polyfunctionalized oligonucleotides plurality of R * sites [R * is expressed in -CH 2 OH, or Formula (3)] is possible by using the. After acid deprotection, further functionalization can be achieved by reaction at the deprotected hydroxyl site. That is, the functionalized oligonucleotide (13): , For example, by deprotection of R * and deprotection using standard phosphoramidite coupling methods-
Further functionalization in the CH 2 OH, -OH component is described by the following formula (1
Four): A compound represented by

オリゴヌクレオチド鎖にそっての複数のヒドロキシル基
における多数官能化もまた同じ化学的方法を用いて可能
である。
Multiple functionalization at multiple hydroxyl groups along the oligonucleotide chain is also possible using the same chemistry.

4.官能化試薬の合成 本発明者らは新規試薬への種々のルートを開発した。簡
単のため、官能化試薬の合成を一般構造式(4)によっ
てではなく例示構造式(6)により検討しよう。しかし
ながら、記載される合成方法は一般に、(4)により表
わされる化合物に実質的に同様に適用されることが理解
されるべきである。合成されるべき官能化試薬がアミン
官能化試薬である第一の態様において、スキームIIは次
の通りである。
4. Synthesis of Functionalized Reagents We have developed various routes to new reagents. For simplicity, let us consider the synthesis of functionalizing reagents by the exemplary structural formula (6) rather than by the general structural formula (4). However, it should be understood that the synthetic methods described generally apply to compounds represented by (4) substantially similarly. In the first embodiment, where the functionalizing reagent to be synthesized is an amine functionalizing reagent, Scheme II is as follows.

段階(1)は、当業界においてよく知られているMitsun
obu反応を示す。要約すれば、この反応は化合物(15),
(16),(17)及び(18)の混合物を用い、極性有機溶剤中で
少なくとも数時間、好ましくは一夜行われる(実施例1
を参照のこと)。化合物(19)が単離され、そして次のよ
うにしてホスホラミダイト(ここで、Xはハロゲン、好
ましくは塩素である)にカップリングされる。モル過剰
のホスホラミダイトが化合物(19)に、適当な溶剤、やは
り好ましくは極性有機溶剤中で、不活性雰囲気下で添加
される。化合物(20)は、例えばカラムクロマトグラフィ
ーにより単離される。
Stage (1) is Mitsun well known in the art.
Shows obu reaction. In summary, this reaction is compound (15),
The mixture of (16), (17) and (18) is used in a polar organic solvent for at least several hours, preferably overnight (Example 1).
checking). Compound (19) is isolated and coupled to a phosphoramidite where X is a halogen, preferably chlorine, as follows. A molar excess of phosphoramidite is added to compound (19) in a suitable solvent, also preferably a polar organic solvent, under an inert atmosphere. Compound (20) is isolated, for example, by column chromatography.

アミン官能化試薬を合成するための他の方法であって、
スルヒドリル官能化試薬を得るためにも使用できるもの
は次のスキームIIIにより表わされる。
Another method for synthesizing an amine functionalizing reagent, comprising:
What can also be used to obtain the sulfhydryl functionalizing reagent is represented by Scheme III below.

スキームIIIにおいて、段階1a−1c及び1a′−1
b′は中間体(21)への代替できるルートを示す。段階1
a−1cにおいて、保護されたジオール(21)は、ポリエ
チレングリコール(15)とアリルブロマイドとの反応(こ
の反応は室温において、少なくとも約数時間、好ましく
は一夜行われる)による(19)の生成;常用の既知の条件
下での(19)と四酸化オスミウムとの反応によるジオール
(20)の生成;及び2,2−ジメトキシプロパンとの反応
による該ジオールの保護、により生成される。段階1
a′−1b′はトシル化グリコール(21′)とソルケタ
ール陰イオンとの反応を介して(21)をもたらす。段階2
はスキームIIに示したMitsunobu反応を示し、ここでR
は前に定義した通りであり、他方段階3の酸処理はジオ
ールを脱保護する。段階4−1はクロモゲン成分(11)
(ここでYは(11)により表わされる)を導入し、そして
段階4−2はホスホラミデートを導入する。両段階4−
1及び4−2における「X」はハロゲン脱離基、好まし
くは塩素である。
In Scheme III, steps 1a-1c and 1a'-1
b'denotes an alternative route to intermediate (21). Stage 1
In a-1c, the protected diol (21) is reacted with polyethylene glycol (15) and allyl bromide to form (19) by reaction at room temperature for at least about several hours, preferably overnight. Diols by reaction of (19) with osmium tetroxide under commonly known conditions
Formation of (20); and protection of the diol by reaction with 2,2-dimethoxypropane. Stage 1
a'-1b 'provides (21) via the reaction of tosylated glycol (21') with the solketal anion. Stage 2
Represents the Mitsunobu reaction shown in Scheme II, where R
Is as previously defined, while the acid treatment of Step 3 deprotects the diol. Step 4-1 is chromogen component (11)
(Where Y is represented by (11)) and step 4-2 introduces phosphoramidate. Both stages 4-
"X" in 1 and 4-2 is a halogen leaving group, preferably chlorine.

スルヒドリル官能試薬の製造のために特異的な第三の合
成法はスキームIVにより示される。
A third synthetic method specific for the preparation of sulfhydryl functional reagents is illustrated by Scheme IV.

スキームIV スキームIVにおいて、段階1は低温、好ましくは0℃以
下において行われ、そしてトリフェニルホスフィン、ジ
イソプロピルアゾジカルボキシレート及びS−トリチル
メルカプタンを一夜反応せしめる。中間体(24)が精製さ
れ、そしてホスホラミデートが段階(2)において添加
され、そして(25)が高収率で得られる。ここで、構造式
(4)の「R」は−S−Cφ3(常にφ=フェニル)と
して示されるが、実際に任意の保護されたスルヒドリル
成分であることができる。
Scheme IV In Scheme IV, step 1 is carried out at low temperature, preferably below 0 ° C. and the triphenylphosphine, diisopropylazodicarboxylate and S-trityl mercaptan are reacted overnight. Intermediate (24) is purified and phosphoramidate is added in step (2) and (25) is obtained in high yield. Here, “R” in Structural Formula (4) is shown as —S—Cφ 3 (always φ = phenyl), but can actually be any protected sulfhydryl moiety.

5.HRPによる誘導体化 上記の試薬を用いて製造される官能化されたオリゴヌク
レオチド鎖はプローブを基礎とする用途において主とし
て有用である。すなわち、オリゴヌクレオチドにスルヒ
ドリルを導入する主たる目的はその部位において、標識
された種による誘導体化を可能にすることである。本発
明は西洋ワサビパーオキシダーゼ酵素による誘導体化に
向けられる。
5. Derivatization with HRP Functionalized oligonucleotide chains produced using the reagents described above are primarily useful in probe-based applications. Thus, the main purpose of introducing sulfhydryls into oligonucleotides is to allow derivatization at the site with a labeled species. The present invention is directed to derivatization with horseradish peroxidase enzyme.

本発明の誘導体化されたオリゴヌクレオチドはHRPに
共有結合により接合したオリゴヌクレオチド鎖を含んで
成る抗合体であり、この抗合体は次の構造式(26): (式中、R*,Q,n,n′,n″及びnは化合物
(2)について前に定義した通りであり、そしてXはオ
リゴヌクレオチド鎖である) により表わされる。
The derivatized oligonucleotide of the invention is an anti-coalescence comprising an oligonucleotide chain covalently attached to HRP, the anti-coalescence having the following structural formula (26): Where R * , Q, n, n ′, n ″ and n are as defined above for compound (2), and X is an oligonucleotide chain.

オリゴヌクレオチド鎖の長さは典型的には2〜100モノ
マーユニットの範囲である。接合体が対立遺伝子特異的
オリゴヌクレオチド(ASO)として使用される場合。鎖中
のモノマーユニットの数は好ましくは約13〜21である。
The length of the oligonucleotide chain is typically in the range of 2-100 monomer units. When the conjugate is used as an allele-specific oligonucleotide (ASO). The number of monomer units in the chain is preferably about 13-21.

1つの具体例において、この様な接合体は次の構造式(2
7): (式中、R*,X及びnは前記の通りである) により表わされる。式(27)の接合体はオリゴマーXへの
スルヒドリル官能化試薬(4)のカップリングにより生
ずる。
In one embodiment, such a conjugate has the structural formula (2
7): (Wherein R * , X and n are as described above). The conjugate of formula (27) results from the coupling of sulfhydryl functionalizing reagent (4) to oligomer X.

式(28)により示される共有結合接合体(28)はスキームV
により例示される方法により製造される。
The covalent bond conjugate (28) represented by the formula (28) has the scheme V
Manufactured by the method exemplified by.

スキームV mal−sac−HNSA、すなわち4−ヒドロキシ−3−ニトロ
ベンゼンスルホン酸ナトリウム塩〔HNSA〕のN−マレイ
ミド−6−アミノカプロイル〔mal-sac〕誘導体、及び
対応するmal−sac−HNSA HRP複合体(28)は実施例6及び
7に後記する。
Scheme V mal-sac-HNSA, an N-maleimido-6-aminocaproyl [mal-sac] derivative of 4-hydroxy-3-nitrobenzenesulfonic acid sodium salt [HNSA], and the corresponding mal-sac-HNSA HRP complex ( 28) is described later in Examples 6 and 7.

チオール化オリゴヌクレオチド(29)は実施例8に記載す
るようにして製造される。典型的には、トリチルリチオ
オリゴヌクレオチドを、スキームVの反応において使用
する直前に誘導体化する。
The thiolated oligonucleotide (29) is prepared as described in Example 8. Typically, the trityllithio oligonucleotide is derivatized just prior to use in the reaction of Scheme V.

mal−sac HRP複合体(28)を単純な混合により、好ましく
は室温以下でチオール化オリゴヌクレオチド(29)にカッ
プリングさせる。反応混合物を室温において、例えば約
0℃において、少なくとも一夜、そして好ましくは少な
くとも数日間保持し、この時点で共有結合HRP接合体
(26)を単離しそして好ましくはクロマトグラフィーによ
り精製する。
The mal-sac HRP complex (28) is coupled to the thiolated oligonucleotide (29) by simple mixing, preferably below room temperature. The reaction mixture is kept at room temperature, for example at about 0 ° C., for at least overnight, and preferably for at least several days, at which point the covalent HRP conjugate.
(26) is isolated and preferably purified by chromatography.

プローブに基礎を置く用途において使用する前に、接合
体を、約5.5〜約7.5、好ましくは約6.0のpHに維持され
たリン酸緩衝液(場合によっては酸を添加する)に、約
−10℃〜約30℃(但し溶液が凍結しないようにする)、
最適には約4℃の温度にて保持する。
Prior to use in probe-based applications, the conjugate is treated with phosphate buffer (optionally acid added) maintained at a pH of about 5.5 to about 7.5, preferably about 6.0, at about −10. ℃ ~ about 30 ℃ (but do not freeze the solution),
Optimally, hold at a temperature of about 4 ° C.

ハイブリダイゼーションにおいて使用するため、接合体
溶液は通常、ハイブリダイゼーション緩衝液により希釈
され(最終濃度は用途に依存する)、そして標準的ハイ
ブリダイゼーション技法(例えば、Maniatisら、Molecu
lar Cloning、ニューヨーク、Cold Spring Harbor Labor
atory,1982)に従って使用される。一般的方法は当業界
においてよく知られており、そして典型的には、(1)
注目の分析対象のヌクレオチド配列に対して実質的に相
補的な、すなわちハイブリダイゼーションを可能にする
ために十分なだけ相補的な共有結合接合体を用意し;
(2)溶液中で注目の分析対象を共有結合接合体と接触
せしめ;そして(3)生成する核酸複合体の存在を、H
RP活性を測定することにより検出する、ことを含む。
For use in hybridization, the conjugate solution is usually diluted with hybridization buffer (final concentration depends on the application) and standard hybridization techniques (eg Maniatis et al., Molecu.
lar Cloning , New York, Cold Spring Harbor Labor
atory, 1982). General methods are well known in the art, and typically (1)
Providing a covalent conjugate that is substantially complementary to the nucleotide sequence of interest of interest, ie, sufficiently complementary to allow hybridization;
(2) contacting the analyte of interest in solution with the covalent conjugate; and (3) the presence of the resulting nucleic acid complex
Detecting by measuring RP activity.

一般に、共有結合複合体は固体支持体に結合した分析対
象にハイブリダイズし、そして次にその上で検出され
る。
Generally, the covalent complex will hybridize to the analyte bound to the solid support and then be detected thereon.

要約すると、プローブに基礎を置く用途における本発明
の新規なHRP接合体の移点は多い。主たる利点は比較
的長い親水性のスペーサー鎖であり、これは、HRPと
オリゴヌクレオチドとの間の最適な距離を提供し、HR
Pの十分な生物学的活性が保持されることを保証し、そ
してハイブリダイゼーションの効率を増強する。新規な
接合体はまた、「R*」成分のため、1つのオリゴヌク
レオチドの複数誘導体化、すなわち、末端対末端連結し
ているか又はオリゴヌクレオチド鎖内の種々の点で接合
している2個以上の「スペーサー−HRP」の結合を許
容する。最後に、他の酵素/オリゴマー接合体、例えば
アルカリホスファターゼ系とは異り、迅速な発色によっ
て検出の容易さが増強される。
In summary, there are many transition points for the novel HRP conjugates of the invention in probe-based applications. The main advantage is the relatively long hydrophilic spacer chain, which provides the optimum distance between the HRP and the oligonucleotide,
It ensures that the full biological activity of P is retained and enhances the efficiency of hybridization. The novel conjugates are also multiderivatized of one oligonucleotide due to the "R * " component, ie, two or more linked end-to-end or joined at various points within the oligonucleotide chain. To allow the binding of "spacer-HRP". Finally, unlike other enzyme / oligomer conjugates such as the alkaline phosphatase system, rapid color development enhances ease of detection.

本発明をその好ましい特定の態様と関連させて記載した
が、前記の記載及び実施例は例示的なものであり、本発
明の範囲を限定するものではないと理解される。他の観
点、利点、及び本発明の範囲での変更は当業者に明らか
であろう。
While this invention has been described in connection with certain preferred embodiments thereof, it is understood that the foregoing description and examples are illustrative and not limiting of the scope of the invention. Other aspects, advantages, and modifications within the scope of the invention will be apparent to those skilled in the art.

実施例1. (a)テトラエチレングリコールとフタリミドとの反応
〔スキームII、段階(1)を参照のこと〕 テトラエチレングリコール(38.85g,200mmole)及びトリ
フェニルホスフィン(52.46g,200mmole)を200mの乾燥
THFに溶解し、そしてフタリミド(29.43g,200mmole)
を加えた。100mの乾燥THF中ジエチルアゾジカル
ボキシレート(DEAD)の溶液を、凍却及び撹拌しながら反
応混合物に滴加した。反応混合物を室温にて一夜撹拌し
た。次に、溶剤を減圧下で除去し、そして残渣を250m
の水と250mのジエチルエーテルとの間で分配し
た。水性層を200mのジエチルエーテルにより5回洗
浄し、そして真空乾燥した。残渣をトルエンの共沸蒸留
(3×100m)により乾燥した。次に、得られた25.89
g SiO2カラム上で溶離剤として酢酸エチルを用いて精製
した。生成物画分を集め、そしてシロップ状(11.75g;3
6.3mmole;18.2%)に濃縮し、これを一夜結晶化させた。
Example 1. (A) Reaction of tetraethylene glycol with phthalimide [see scheme II, step (1)] Tetraethylene glycol (38.85g, 200mmole) and triphenylphosphine (52.46g, 200mmole) were dissolved in 200m dry THF. And then phthalimide (29.43g, 200mmole)
Was added. A solution of diethyl azodicarboxylate (DEAD) in 100 m of dry THF was added dropwise to the reaction mixture with freezing and stirring. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. Then the solvent was removed under reduced pressure and the residue was removed to 250 m.
Partitioned between water and 250 m diethyl ether. The aqueous layer was washed 5 times with 200m diethyl ether and dried under vacuum. The residue was dried by azeotropic distillation of toluene (3 x 100 m). Then got 25.89
g Purified on SiO 2 column with ethyl acetate as eluent. The product fractions were collected and syrupy (11.75g; 3
Concentrate to 6.3 mmole; 18.2%) and crystallize it overnight.

(a)において得られた生成物の構造は、1H-NMRによ
り、 であると確認された。
The structure of the product obtained in (a) was determined by 1 H-NMR to be Was confirmed.

(b)アリル誘導体の合成〔スキームIII、段階(1
b)を参照のこと〕 100mの乾燥THF中段階(a)で得られたアルコー
ル(4.67g,14.4mmole)の溶液にNaH(520mg,21.67mmole)を
加えた。この混合物を1時間撹拌し、そして次にアリル
ブロマイド(1.9m,2.61g,21.67mmole)を加えた。こ
の懸濁液を一夜撹拌し、この時点で濾過し、そして溶剤
を減圧下で除去した。残渣をSiO2カラム上で溶離剤とし
て酢酸エチルとヘキサンとの混合物(70:30)を用いて精
製した。目的の生成物を含有する画分をプールし、そし
て2.84g(7.82mmole,54.3%)のシロップ状に濃縮した。
元素分析は次の通りであった。
(B) Synthesis of allyl derivative [Scheme III, step (1
See b)] To a solution of the alcohol (4.67 g, 14.4 mmole) obtained in step (a) in 100 m dry THF was added NaH (520 mg, 21.67 mmole). The mixture was stirred for 1 hour and then allyl bromide (1.9m, 2.61g, 21.67mmole) was added. The suspension was stirred overnight, at which point it was filtered and the solvent removed under reduced pressure. The residue was purified on a SiO 2 column with a mixture of ethyl acetate and hexane (70:30) as eluent. Fractions containing the desired product were pooled and concentrated to 2.84 g (7.82 mmole, 54.3%) syrup.
The elemental analysis was as follows.

計算値:C 62.80;H 6.93;N 3.85 測定値:C 62.49;H 6.99;N 3.82。Calculated: C 62.80; H 6.93; N 3.85 Found: C 62.49; H 6.99; N 3.82.

得られた生成物の提案される構造は、 であった。The proposed structure of the resulting product is Met.

(c)対応するジオールの合成〔スキームIII、段階(1
b)を参照のこと〕 180mのDMF/水(8:1)中段階(b)で得られ
たアリルエーテル(2.84g,7.82mmol)及びN−メチルモル
ホリンN−オキサイド(1.83g,15.63mmole)の溶液に四酸
化オスミウム(t−ブタノール中25mg/mの溶液8.13
m;800μmole)を加えた。生ずるコハク色の溶液を室
温にて撹拌した。48時間後、水(10m)中ナトリウム
ハイドロサルファイト(2.13g)の溶液を反応混合物に加
えた。形成される黒色沈澱及び懸濁液を1時間撹拌し
た。この混合物を濾過し、そして減圧下で濃縮した。残
渣をSiO2カラム上で溶離剤として塩化メチレンとメタノ
ールとの混合物を用いて精製した。元素分析は次の通り
であった。
(c) Synthesis of the corresponding diol [Scheme III, step (1
See b)] Allyl ether (2.84 g, 7.82 mmol) and N-methylmorpholine N-oxide (1.83 g, 15.63 mmole) obtained in step (b) in 180 m DMF / water (8: 1). Osmium tetroxide (25 mg / m solution in t-butanol 8.13
m; 800 μmole) was added. The resulting amber solution was stirred at room temperature. After 48 hours, a solution of sodium hydrosulfite (2.13g) in water (10m) was added to the reaction mixture. The black precipitate and suspension that formed was stirred for 1 hour. The mixture was filtered and concentrated under reduced pressure. The residue was purified on a SiO 2 column with a mixture of methylene chloride and methanol as eluent. The elemental analysis was as follows.

生成物の提案される構造は、 であった。The proposed structure of the product is Met.

(d)DMTによる標識 前記(c)において得られたジオール(1g,2.25mmol
e)を無水ピリジン(2×15m)と共蒸発せしめた。
次に、乾燥残渣を25mの無水ピリジンに溶解した。こ
の溶液にDMT-Cl(0.92g,2.75mmole)を加えた。反応を室
温にて行い、そして生成物の出現までTLC(CH3Cl:Me
OH 約97:3)によりモニターした。
(D) Labeling with DMT The diol obtained in (c) above (1 g, 2.25 mmol
e) was coevaporated with anhydrous pyridine (2 × 15 m).
The dry residue was then dissolved in 25m anhydrous pyridine. DMT-Cl (0.92 g, 2.75 mmole) was added to this solution. The reaction is carried out at room temperature and until TLC (CH 3 Cl: Me) appears.
It was monitored by OH about 97: 3).

1時間後、10mのメタノールを添加し、そして反応混
合物をさらに10分間撹拌した。次に、10mの氷水によ
り反応を停止せしめ、そして酢酸エチル(2×75m)
で抽出した。
After 1 hour, 10m of methanol was added and the reaction mixture was stirred for a further 10 minutes. Then quench the reaction with 10m of ice water and ethyl acetate (2 x 75m).
It was extracted with.

有機層を5%NaHCO3(50m)で1回、及び飽和NaCl溶
液で2回洗浄し、そしてNa2SO4で乾燥した。生成物を減
圧下で油状残渣になるまで蒸発させた。
The organic layer was washed once with 5% NaHCO 3 (50 m) and twice with saturated NaCl solution and dried over Na 2 SO 4 . The product was evaporated under reduced pressure to an oily residue.

残渣を上記の溶剤系を用いてクロマトグラフ処理した。
最終生成物をさらに精製することなく段階(e)におい
て使用した。収率:理論量の86.3%(実際量1.51g/理
論量1.75g)。この段階で得られた提案される構造は、 であった。
The residue was chromatographed using the solvent system described above.
The final product was used in step (e) without further purification. Yield: 86.3% of theoretical amount (actual amount 1.51 g / theoretical amount 1.75 g). The proposed structure obtained at this stage is Met.

(e)ホスホラミダイトの製造 段階(d)において得られた生成物(1.0g,1.4mmole)を1
0mの酸不含有クロロホルムに溶解し、そして乾燥ア
ルゴンによりレフレッシュされた。250m丸底フラス
コに入れた。この溶液に、0.72g(5.6mmole)の〔(CH3)2-
CH〕2−N−Etを加えた。次に、ホスホラミダイト: 0.66g(2.8mmole)を注射器を用いて2分間にわたって加
えた。反応を室温にてそしてアルゴンのもとで行った。
1時間後、混合物を50mの酢酸エチルと共に250m
の分液漏斗に移し、そして飽和NaCl溶液により4回抽出
した。有機層をNa2SO4で乾燥し、そして真空下で油状残
渣まで蒸発せしめた。この残渣を酢酸エチル中1%Et3N
によりクロマトグラフ処理した。収率:理論量の48.4%
(実際量0.61g/理論量1.26g)。
(E) Preparation of phosphoramidite 1 product of the product (1.0 g, 1.4 mmole) obtained in step (d) was added.
Dissolved in 0 m acid free chloroform and refreshed with dry argon. Place in a 250 m round bottom flask. To this solution, 0.72 g (5.6 mmole) of ((CH 3 ) 2-
CH] 2- N-Et was added. Then the phosphoramidite: 0.66g (2.8mmole) was added using a syringe over 2 minutes. The reaction was carried out at room temperature and under argon.
After 1 hour, the mixture was 250m with 50m ethyl acetate.
To a separatory funnel and extracted 4 times with saturated NaCl solution. The organic layer was dried over Na 2 SO 4 and evaporated under vacuum to an oily residue. This residue is 1% Et 3 N in ethyl acetate.
Chromatographed by. Yield: 48.4% of theory
(Actual amount 0.61 g / theoretical amount 1.26 g).

実施例2. 実施例1に記載したのと実質的に同じ方法に従ったが、
しかしこの場合テトラエチレングリコール出発物質を最
初にフタリミドと反応させなかった。
Example 2. Following essentially the same method as described in Example 1,
However, in this case the tetraethylene glycol starting material was not first reacted with phthalimide.

(a)ペンタエチレングリコールのアリル誘導体の合成 100mの乾燥THF中ペンタエチレングリコール(5.65
g,20mmole)の溶液にt−ブタノールのカリウム塩(2.24
g,20mmole)を添加した。この混合物を30分間撹拌した。
そして18−クラウン−6(53mg,0.2mmole)を添加した。
混合物をさらに30分間撹拌し、そして次にアリルブロマ
イド(2.42g,1.73m,20mmole)を加えた。臭化カリウ
ムと考えられる白色沈澱が認められ、そして撹拌を一夜
続けた。反応混合物をワットマンGFBフィルターを通
して濾過し、8gのSiO2に吸着せしめ、そして溶剤とし
て塩化メチレンとアセトンとの混合物(1:1)を用い
てSiO2カラム上で分画した。プールされた画分が4.28g
(13.28mmole,66.4%)の生成物をもたらした。元素分析
は次の通りであった。
(A) Synthesis of allyl derivative of pentaethylene glycol Pentaethylene glycol (5.65
g, 20mmole) in a solution of t-butanol potassium salt (2.24
g, 20 mmole) was added. The mixture was stirred for 30 minutes.
Then 18-crown-6 (53 mg, 0.2 mmole) was added.
The mixture was stirred for a further 30 minutes and then allyl bromide (2.42g, 1.73m, 20mmole) was added. A white precipitate, believed to be potassium bromide, was observed and stirring was continued overnight. The reaction mixture was filtered through a Whatman GFB filter, adsorbed onto 8 g of SiO 2 and fractionated on a SiO 2 column using a mixture of methylene chloride and acetone (1: 1) as solvent. 4.28g pooled fraction
This gave (13.28mmole, 66.4%) product. The elemental analysis was as follows.

計算値:C 55.88;H 9.83 測定値:C 55.56;H 9.76。Calculated: C 55.88; H 9.83 Found: C 55.56; H 9.76.

生成物の提案される構造は、 であった。The proposed structure of the product is Met.

(b)対応するジオールの合成 アセトンと水との混合物(8:1)270m中段階
(a)において調製したアリルエーテル(4.28g,13.28mm
ole)の溶液にN−メチルモルホリン(3.11g,4.6m,2
6.55mmole,2当量)及びこれに続いて四酸化オスミウム
(t−ブタノール中25mg/m;338mg;13.5m;1.33
mmole(0.1当量)を加えた。この反応混合物を一夜撹拌
した。次の朝、15mの水中ナトリウムハイドロサルフ
ァイト(3.62g)の溶液を加えた。45分間の撹拌の後、懸
濁液をワットマンGFBフィルターを通して濾過した。
溶剤を蒸発せしめ、残渣をメタノール中に入れ、そして
懸濁液を濾過した。濾液をコハク色のシロップ状に濃縮
し、このシロップを次にSiO2上で溶離剤として塩化メチ
レン、メタノール及び酢酸の混合物(80:20:5)を用
いて精製した。生成物を含有する画分を濃縮して3.3g
(9.26mmole、収率69.7%)の生成物を得た。
(B) Synthesis of the corresponding diol Mixture of acetone and water (8: 1) 270 m Middle allyl ether prepared in step (a) (4.28 g, 13.28 mm
ole) in N-methylmorpholine (3.11 g, 4.6 m, 2
6.55mmole, 2eq) followed by osmium tetroxide (25mg / m in t-butanol; 338mg; 13.5m; 1.33
mmole (0.1 equiv.) was added. The reaction mixture was stirred overnight. The next morning, a solution of 15m sodium hydrosulfite (3.62g) in water was added. After stirring for 45 minutes, the suspension was filtered through a Whatman GFB filter.
The solvent was evaporated, the residue taken up in methanol and the suspension filtered. The filtrate was concentrated to an amber syrup, which was then purified on SiO 2 using a mixture of methylene chloride, methanol and acetic acid (80: 20: 5) as eluent. Fractions containing product were concentrated to 3.3 g
The product (9.26mmole, yield 69.7%) was obtained.

この生成物の提案される構造は、 であった。The proposed structure of this product is Met.

(c)段階(b)において調製したトリオール(3.3g,9.
26mmole)を60mのアセトンに入れ、そして硫酸第二銅
(45g,28.20mmole)を加えた。生ずる青味がかった懸濁
液に60mのH2SO4を添加し、この時点で溶液が黄色に
変った。フラスコに栓をし、そして一週末にわたって撹
拌した。次に、懸濁液をワットマンGFBフィルターを
通して濾過し、そして濾液を2.5gのCa(OH)2中で1時間
処理した。懸濁液を再び濾過し、そして濾液を濃縮しそ
してSiO2カラム上で精製した。カラムにクロロホルム/
メタノール(97:3)を通し、そして次に再びクロロホ
ルム/メタノール(8:1)を用いた。カラム画分をプ
ールし、3.03g(7.64mmole,82.5%)の生成物を得た。
(C) Triol prepared in step (b) (3.3 g, 9.
26mmole) in 60m of acetone, and cupric sulfate
(45 g, 28.20 mmole) was added. It was added 60 m H 2 SO 4 in the bluish tinged resulting suspension, a solution has changed to yellow at this point. The flask was stoppered and stirred over the weekend. The suspension was then filtered through a Whatman GFB filter and the filtrate treated in 2.5 g Ca (OH) 2 for 1 hour. The suspension was filtered again and the filtrate was concentrated and purified on a SiO 2 column. Chloroform /
Methanol (97: 3) was passed through and then again chloroform / methanol (8: 1). Column fractions were pooled to give 3.03g (7.64mmole, 82.5%) of product.

生成物の提案される構造は、 であった。The proposed structure of the product is Met.

実施例3. の合成を次の様にして行った。Example 3. Was synthesized as follows.

(a)ヘキサエチレングリコール(10.0g,35.40mmole)を無
水ピリジン(3×25m)と共に共蒸発せしめ、そして
次に100mのそれに溶解した。この溶液にDMT-Cl(13.1
7g,38.94mmole)を加えた。反応を室温にて行い、そして
生成物が出現するまでTLC(CHCl3:MeOH 約8:1)
によりモニターした。2時間後、25mのメタノールを
添加し、そして反応混合物をさらに15分間撹拌した。次
に、この反応を50mの氷水により停止せしめ、そして
酢酸エチル(3×150m)により抽出した。有機層を
5%NaHCO3(2×100m)及び飽和NaCl(2×100m
)により洗浄し、Na2SO4により乾燥し、そして次に油
状残渣(黄味がかった色)にまで蒸発せしめた。この油
状残渣をシリカゲルカラム(400g)上でクロマトグラフ処
理した。カラムをまずCHCl3/MeOH(約97:3)によ
り、次にCHCl3/MeOH(約90:10)により溶出した。画分
を一緒にし、そして蒸発乾燥して油状残渣を得た。得ら
れた物質は次の構造: を有するものと予想され、そしてさらに精製することな
く、対応するホスホラミダイトの合成において使用し
た。
(a) Hexaethylene glycol (10.0 g, 35.40 mmole) was coevaporated with anhydrous pyridine (3 x 25 m) and then dissolved in 100 m of it. DMT-Cl (13.1
7g, 38.94mmole) was added. The reaction was carried out at room temperature and TLC (CHCl 3 : MeOH ca. 8: 1) until product appeared.
Monitored by. After 2 hours, 25m of methanol was added and the reaction mixture was stirred for a further 15 minutes. The reaction was then quenched with 50m ice water and extracted with ethyl acetate (3 x 150m). The organic layer was washed with 5% NaHCO 3 (2 × 100 m) and saturated NaCl (2 × 100 m).
), Dried over Na 2 SO 4 and then evaporated to an oily residue (yellowish). The oily residue was chromatographed on a silica gel column (400g). The column was eluted first with CHCl 3 / MeOH (ca 97: 3) and then with CHCl 3 / MeOH (ca 90:10). The fractions were combined and evaporated to dryness to give an oily residue. The resulting material has the following structure: And was used in the synthesis of the corresponding phosphoramidites without further purification.

(b)2.0g(3.40mmole)の(a)において得た化合
物、1.6g(6.80mmole)のホスホラミダイト: 及び1.76g(13.60mmole)の〔(CH3)2-CH〕−N−Etを用い
て実施例1(e)の方法を反復した。生成物の元素分析
は、C42H61N2O10PxH2Oについて予想した通りであった。
(B) 2.0 g (3.40 mmole) of the compound obtained in (a), 1.6 g (6.80 mmole) phosphoramidite: And it was repeated method of Example 1 (e) using [(CH 3) 2 -CH] -N-Et of 1.76g (13.60mmole). Elemental analysis of the product was as expected for C 42 H 61 N 2 O 10 PxH 2 O.

計算値:C 63.49;H 7.93;N 3.52 測定値:C 63.36;H 7.95;N 4.11。Calculated: C 63.49; H 7.93; N 3.52. Found: C 63.36; H 7.95; N 4.11.

収率:理論量の85.4%(2.28g/2.67g)。Yield: 85.4% of theory (2.28g / 2.67g).

実施例4. (a)化合物: 〔化合物(26)、スキームIV、ステップ(1)を参照のこ
と〕の合成を次の様にして行った。75mの乾燥THF
中トリフェニルホスフィン(7.87g,30mmole)の0℃の溶
液に撹拌しながらアゾジカルボキシレート(NCOOCH(C
H3))2(6.07g,30mmole)を加えた。1時間後、10mの乾
燥THF中テトラエチレングリコール(5.83g,30mmole)
の溶液を加えた。溶解したすべての物質が淡黄色溶液を
与えた。1時間の後、20mの乾燥THF中メルカプタ
ンφ3C-SHの溶液を、冷去及び撹拌しながら滴加した。
反応混合物を一夜撹拌し、そして溶剤を減圧下に除去し
た。残渣をSiO2カラムに適用し、そして塩化メチレン及
びこれに続き塩化メチレンとCH3CNとの混合物(2:
1)を用いて分画した。物質をSiO2上で溶離剤としてCH
3CNを用いて再クロマトグラフィー処理し、そして生成
物をφP=0から、小(約15m)画分を取ることによ
り取り出した。画分をプールし、5.22g(11.53mmole,38.
4%全体収率、理論量の77%)を得た。元素分析の結果
は次の通りであった。
Example 4. (a) Compound: [Compound (26), see scheme IV, step (1)] was synthesized as follows. 75m dry THF
Azodicarboxylate (NCOOCH (C) was added to a solution of medium triphenylphosphine (7.87g, 30mmole) at 0 ° C with stirring.
H 3)) 2 (6.07g, 30mmole) was added. After 1 hour, tetraethylene glycol (5.83g, 30mmole) in 10m dry THF
Solution was added. All material dissolved gave a pale yellow solution. After 1 hour, a solution of mercaptan φ 3 C-SH in 20 m of dry THF was added dropwise with cooling and stirring.
The reaction mixture was stirred overnight and the solvent removed under reduced pressure. The residue was applied to a SiO 2 column and methylene chloride and then a mixture of methylene chloride and CH 3 CN (2:
It fractionated using 1). CH2 as the eluent on SiO 2
Rechromatographed with 3 CN and the product removed from φP = 0 by taking a small (about 15 m) fraction. Fractions were pooled, 5.22 g (11.53 mmole, 38.
4% overall yield, 77% of theory) was obtained. The results of elemental analysis were as follows.

計算値:C 71.65;H 7.12;S 7.08 測定値:C 71.32;H 7.21;S 7.15。Calculated: C 71.65; H 7.12; S 7.08 Measured: C 71.32; H 7.21; S 7.15.

(b)次に、対応するホスホラミダイト: の合成を、実施例1(e)に記載した方法に従って、段
階(a)の反応生成物(4.22g,9.30mmole)、ホスホラミダイ
ト: (4.40g,18.60mmole)、及び〔(CH3)2CH〕2N-Et(4.81g,3
7.20mmole)を用いて行った。収率:理論量の75.3%(4.5
7g/6.07g)。
(B) Next, the corresponding phosphoramidite: The reaction product of step (a) (4.22 g, 9.30 mmole), phosphoramidite, according to the method described in Example 1 (e): (4.40g, 18.60mmole), and ((CH 3 ) 2 CH) 2 N-Et (4.81g, 3
7.20 mmole). Yield: 75.3% of theoretical amount (4.5%
7g / 6.07g).

実施例5. (a)化合物: の合成を次の様にして行った。75mの乾燥THF中ト
リフェニルホスフィン(7.87g,30mmole)の0℃の溶液
に、撹拌しながらジイソプロピルアゾジカルボキシレー
ト(NCOOCH(CH3))2(6.07g,30mmole)を加えた。1時間
後、10mの乾燥THF中テトラエチレングリコール
(5.83g,30mmole)の溶液を加えた。溶解したすべての物
質が淡黄色溶液を与えた。1時間後、20mの乾燥TH
F中メルカプタンφ3C-SHの溶液を、冷却及び撹拌しな
がら滴加した。反応混合物を一夜撹拌し、そして溶剤を
減圧下で除去した。残渣をSiO2カラムに適用し、そして
塩化メチレン及びそれに続き塩化メチレンとCH3CNとの
混合物(2:1)を用いて分画した。物質をSiO2上で溶
離剤としてCH3CNを用いて再クロマトグラフ処理し、そ
して生成物をφ3P=0から、小(約15m)画分を取る
ことにより取り出した。画分をプールし、5.22g(11.53m
mole;全体収率38.4%;理論量の77%)を得た。元素分
析は次の通りであった。
Example 5. (a) Compound: Was synthesized as follows. 75m of dry THF triphenylphosphine (7.87 g, 30 mmole) in a solution of 0 ℃ of stirring diisopropyl azodicarboxylate (NCOOCH (CH 3)) with 2 (6.07 g, 30 mmole) was added. After 1 hour, tetraethylene glycol in 10m dry THF
A solution of (5.83g, 30mmole) was added. All material dissolved gave a pale yellow solution. After 1 hour, 20m dry TH
A solution of mercaptan φ 3 C-SH in F was added dropwise with cooling and stirring. The reaction mixture was stirred overnight and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was applied to a SiO 2 column and fractionated with methylene chloride followed by a mixture of methylene chloride and CH 3 CN (2: 1). The material was rechromatographed on SiO 2 with CH 3 CN as the eluent, and the product was removed from φ 3 P = 0 by taking a small (about 15 m) fraction. Fractions were pooled to 5.22g (11.53m
mole; overall yield 38.4%; 77% of theory). The elemental analysis was as follows.

計算値:C 71.65;H 7.12;S 7.08 測定値:C 71.32;H 7.21;S 7.15。Calculated: C 71.65; H 7.12; S 7.08 Measured: C 71.32; H 7.21; S 7.15.

(b)ホスホラミダイト: の製造 段階(a)で得られた生成物(4.22g,9.30mmole)を10mの
酸不含有クロロホルムに溶解し、そしてアルゴンにより
レフレッシュされた250m丸底フラスコに入れた。こ
の溶液に0.72g(5.6mmole)の〔(CH3)2CH〕2N-Etを加え
た。次に、ホスホラミダイト: (0.66g,2.8mmole)を注射器を用いて2分間にわたり加え
た。室温にてアルゴンのもとで反応を行った。1時間
後、混合物を50mの酢酸エチルと共に250mの分液
漏斗に移し、そして飽和NaCl溶液により4回抽出した。
有機層をNa2SO4で乾燥し、そして真空下で油状残渣にま
で蒸発せしめた。この残渣を酢酸エチル中1%Et3Nによ
りクロマトグラフ処理した。
(b) Phosphoramidite: The product (4.22 g, 9.30 mmole) obtained in step (a) of Example 1 was dissolved in 10 m of acid-free chloroform and placed in a 250 m round bottom flask refreshed with argon. 0.72 g (5.6 mmole) of [(CH 3 ) 2 CH] 2 N-Et was added to this solution. Then the phosphoramidite: (0.66g, 2.8mmole) was added with a syringe over 2 minutes. The reaction was carried out at room temperature under argon. After 1 hour, the mixture was transferred to a 250 m separatory funnel with 50 m ethyl acetate and extracted 4 times with saturated NaCl solution.
The organic layer was dried over Na 2 SO 4 and evaporated under vacuum to an oily residue. The residue was chromatographed with 1% Et 3 N in ethyl acetate.

実施例6. mal-sac-HNSAエステルの製造 1モル当量(2.24g)の4−ヒドロキシ−3−ニトロベン
ゼンスルホン酸ナトリウム塩(HNSA)を1モル当量(2.06
g)のジシクロヘキシルカルボジイミド及び1モル当量
(2.10g)のN−マレイミド−6−アミノカプロン酸と25
mのジメチルホルムアミド中で室温にて混合した。ジ
シクロヘキシル尿素の白色沈澱が生成した。この沈澱を
濾去し、そして母液に300mのジエチルエーテルを加
えた。約10分間〜4時間後、母液からゴム状の固体が沈
澱した。この固体は58%の活性HNSAエステル及び42%の
遊離HNSAを含有していることが見出された。
Example 6. Preparation of mal-sac-HNSA ester 1 molar equivalent (2.24 g) of 4-hydroxy-3-nitrobenzenesulfonic acid sodium salt (HNSA) was added at 1 molar equivalent (2.06 g).
g) dicyclohexylcarbodiimide and 1 molar equivalent
(2.10 g) N-maleimido-6-aminocaproic acid and 25
m in dimethylformamide at room temperature. A white precipitate of dicyclohexylurea formed. The precipitate was filtered off and 300 ml of diethyl ether were added to the mother liquor. A rubbery solid precipitated from the mother liquor after about 10 minutes to 4 hours. This solid was found to contain 58% active HNSA ester and 42% free HNSA.

少量の沈澱を10mMリン酸緩衝液(pH7.0)に溶解し、そし
て406nmでの吸光を測定することにより分析を行った。
この読みが未反応の遊離HNSAの量を与え、これが粗HNSA
エステル中の挟雑物質である。非常に少量の濃強塩基
(5N NaOH)の添加がこのエステルを加水分解した。
第二の読みを取った。第二の読みから第一の読みを差引
いた差がもとの物質中のエステルの量を与えた。生成目
的のため、前記固体をDMFに溶解し、LH20セファデッ
クスカラムに上に置き、そしてDMFで溶出することに
よりエステルを挟雑遊離HNSAから分離した。精製の進行
を、溶出溶剤としてクロロホルム、アセトン及び酢酸
(6:3:1=v:v:v)を用いる薄層クロマトグラ
フィーによりモニターした。生成物は、アミンと反応す
るその活性によりmal-sac HNSAとしてポジティブに同定
された。生成した粗エステルの量は理論量の約30%であ
ると算定され、生成された物質は99%のエステルから成
っていた。
Analysis was performed by dissolving a small amount of the precipitate in 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) and measuring the absorbance at 406 nm.
This reading gives the amount of unreacted free HNSA, which is the crude HNSA.
It is a contaminant in the ester. Addition of a very small amount of strong base (5N NaOH) hydrolyzed the ester.
I took the second reading. The difference between the second reading and the first reading gave the amount of ester in the original material. For production purposes, the solid was dissolved in DMF, placed on a LH20 Sephadex column, and the ester separated from the entrapped free HNSA by elution with DMF. The progress of purification was monitored by thin layer chromatography using chloroform, acetone and acetic acid (6: 3: 1 = v: v: v) as the eluting solvent. The product was positively identified as mal-sac HNSA by its activity of reacting with amines. The amount of crude ester produced was calculated to be about 30% of theory and the material produced consisted of 99% ester.

こうして得られたエステルは水に十分に溶解することが
見出され、そして親核物質が添加されなければ数時間に
わたり水中で安定であることが見出された。精製された
エステルは乾燥状態で貯蔵されれば長期間安定であるこ
とが見出された。
The ester thus obtained was found to be fully soluble in water and stable in water for several hours without the addition of nucleophile. The purified ester was found to be stable for long periods when stored in the dry state.

実施例7.mal-sac HNSAエステルと西洋ワサビパーオキ
シダーゼ(HRP)との接合体の製造 mal-sac HNSAエステルとHRSとのアミドを次の様にし
て製造した。
Example 7. Preparation of conjugate of mal-sac HNSA ester and horseradish peroxidase (HRP) An amide of mal-sac HNSA ester and HRS was prepared as follows.

合計40mg(1.0μmole)のHRP(シグマ・ケミカル社)
を0.5mの0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)に溶解し、
全アミン濃度を3.7×10-3Mとした。次に、実施例6A
のデーターから計算して5mg(1.1×10-5mole)の実施例
5Aのmal-sac HNSAエステルを0.5mのHRP溶液に
溶解した。この混合物を室温にて撹拌し、そしてHRP
画分(2.8m)をファルマシアG−25カラム上に集め溶
剤として0.1Mリン酸緩衝液(pH6.0)を使用した。
40 mg (1.0 μmole) total HRP (Sigma Chemical Co.)
Was dissolved in 0.5m 0.1M phosphate buffer (pH 7.0),
The total amine concentration was 3.7 x 10 -3 M. Next, Example 6A
5 mg (1.1 × 10 −5 mole) of the mal-sac HNSA ester of Example 5A calculated from the data of Example 1 was dissolved in 0.5 m of HRP solution. The mixture is stirred at room temperature and HRP
Fractions (2.8 m) were collected on a Pharmacia G-25 column and used as a solvent was 0.1 M phosphate buffer (pH 6.0).

実施例8.HRP−オリゴヌクレオチド接合体の製造 バイオサーチ8630DNAシンセサイザーで合成した次の19-
mer:d(TGTTTGCCTGTTCTCAGAC)を用いてチオール官能化
オリゴマーを調製した。
Example 8. Manufacture of HRP-oligonucleotide conjugates The following 19-synthesized with Biosearch 8630 DNA synthesizer
Thiol-functionalized oligomers were prepared using mer: d (TGTTTGCCTGTTCTCAGAC).

実施例1(b)で得られたスルヒドリル官能化試薬をオ
リゴマーの溶液と混合し、そして標準的ホスホラミダイ
トカップリング条件〔例えば、Beaucage及びCaruthers
(1981)、前掲〕下でそれにカップリングさせた。
The sulfhydryl functionalizing reagent obtained in Example 1 (b) was mixed with a solution of oligomers and standard phosphoramidite coupling conditions [eg Beaucage and Caruthers.
(1981), supra] and coupled to it below.

トリチルチオ・オリゴマーを、分取用PRP−カラム、
及び次の溶剤系〔ここで、溶剤「A」はCH3CNであり、
そして「B」は0.1M TEAA(pH7.2)中5%CH3CNであ
る〕:(1)A:10%→40%、15分間;(2)A:40%
→100%、15分間;及び(3)A:100%、5分間、を用
いて精製した。トリチルチオ・オリゴマーは約20分後に
溶出した。
Trityl thio-oligomer, PRP-column for preparative,
And the following solvent system [where solvent "A" is CH 3 CN,
And “B” is 5% CH 3 CN in 0.1M TEAA (pH 7.2)]: (1) A: 10% → 40%, 15 minutes; (2) A: 40%
→ 100%, 15 minutes; and (3) A: 100%, 5 minutes. The tritylthio oligomer elutes after about 20 minutes.

こうして得られた精製トリチルチオ・オリゴマーを、硝
酸銀及びジチオスレイトール〔0.1M TEAA(pH6.5)
中それぞれ0.1M及び0.15M〕を用いて脱トリチル化し
た。次に、ジトリチル化オリゴマーをG−25(NAP-10)カ
ラムに通し、真空濃縮して約100μとし、そして次の
接合反応においてすぐに使用した。
The purified tritylthio oligomer thus obtained was mixed with silver nitrate and dithiothreitol [0.1M TEAA (pH6.5)].
Detritylation with 0.1 M and 0.15 M respectively. The ditritylated oligomer was then passed through a G-25 (NAP-10) column, concentrated in vacuo to about 100μ and used immediately in the next conjugation reaction.

実施例7において調製したmal-sac HRP複合体(700μ
)をチオオリゴマーに分配して最終容量800μとし
た。個々の反応容器を室温にて約1時間、そして次に約
4℃にて約2日間保持し、そしてこの時点で4種類の接
合体を取り出し、そしてDEAE Nucleogenカラム上で次の
溶剤勾配(「B」は20mM Na2PO4(pH6);「C」は20mM
Na2PO4+1M NaCl(pH6)を意味する〕:(1)
B:0→100%、30分間;(2)C:100%、10分間;及
び(3)C:100%→0%、5分間、を用いて精製し
た。残りの未接合HRP及びオリゴマーはそれぞれ約2
分間後及び約15〜40分間後(オリゴマーのサイズに依存
する)に溶出し、他方接合体は同様に約15〜40分間後
(やはりオリゴマーのサイズに依存する)に溶出した。
生成物の同一性は、オリゴマー(260nm)及びHRPのヘ
ム基(402nm)のピーク吸光をモニターして紫外線分光法
により確認した。
The mal-sac HRP complex prepared in Example 7 (700 μm
Was partitioned into thio-oligomers to give a final volume of 800μ. The individual reaction vessels were held at room temperature for about 1 hour and then at about 4 ° C. for about 2 days, at which point the four conjugates were removed and the following solvent gradient (““ “B” is 20 mM Na 2 PO 4 (pH 6); “C” is 20 mM
Means Na 2 PO 4 + 1M NaCl (pH 6)]: (1)
B: 0 → 100%, 30 minutes; (2) C: 100%, 10 minutes; and (3) C: 100% → 0%, 5 minutes. The remaining unconjugated HRP and oligomer are each about 2
After about 15 minutes and about 15-40 minutes (depending on the size of the oligomer), the conjugate was similarly eluted after about 15-40 minutes (also depending on the size of the oligomer).
The identity of the product was confirmed by UV spectroscopy by monitoring the peak absorbance of the oligomer (260 nm) and HRP heme group (402 nm).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オーケス,フレッド ティー. アメリカ合衆国,ニューヨーク 14617, ロチェスター,スタントン レイン 216 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Orches, Fred Tee. New York, USA 14617, Rochester, Stanton Lane 216

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】次の構造式: (式中、 R*は水素又は−CH2OHであり; n′,n″及びnは2〜10(2及び10を含む)の範囲
の整数であり; nは2〜30(2及び30を含む)の範囲の整数であり;そ
して Xはオリゴヌクレオチド鎖である) で表わされる、オリゴヌクレオチド鎖と西洋ワサビパー
オキシダーゼとの共有結合接合体。
1. The following structural formula: (Wherein R * is hydrogen or —CH 2 OH; n ′, n ″ and n are integers in the range of 2 to 10 (inclusive of 2 and 10); n is 2 to 30 (2 and 30) A covalent conjugate of an oligonucleotide chain with horseradish peroxidase, wherein X is an integer in the range; and X is an oligonucleotide chain).
【請求項2】R*が水素である請求項1の接合体。2. The conjugate according to claim 1, wherein R * is hydrogen. 【請求項3】対立遺伝特異的オリゴヌクレオチドとして
有用であり、そして前記オリゴヌクレオチド鎖が約13〜
約21のモノマーユニットの長さを有する請求項1に記載
の接合体。
3. Useful as an allele-specific oligonucleotide, and wherein said oligonucleotide chain has about 13 to about
The conjugate of claim 1 having a length of about 21 monomer units.
【請求項4】次の構造式: (式中、 R*は水素又は−CH2OHであり; nは2〜30(2及び30を含む)の範囲の整数であり;そ
して Xはオリゴヌクレオチド鎖である) で表わされる、オリゴヌクレオチド鎖と西洋ワサビパー
オキシダーゼとの共有結合接合体。
4. The following structural formula: Wherein R * is hydrogen or --CH 2 OH; n is an integer in the range 2 to 30 (inclusive of 2 and 30; and X is an oligonucleotide chain) A covalent conjugate of the chain with horseradish peroxidase.
【請求項5】R*が水素である請求項4の接合体。5. The conjugate according to claim 4, wherein R * is hydrogen. 【請求項6】対立遺伝特異的オリゴヌクレオチドとして
有用であり、そして前記オリゴヌクレオチド鎖が約13〜
約21のモノマーユニットの長さを有する請求項4に記載
の接合体。
6. Useful as an allele-specific oligonucleotide, and wherein said oligonucleotide chain comprises from about 13 to
The conjugate of claim 4 having a length of about 21 monomer units.
【請求項7】次の構造式: (式中、 R*は水素又は−CH2OHであり; n′,n″及びnは2〜10(2及び10を含む)の範囲
の整数であり; nは2〜30(2及び30を含む)の範囲の整数であり;そ
して Xはオリゴヌクレオチド鎖である) で表わされる、オリゴヌクレオチド鎖と西洋ワサビパー
オキシダーゼとの共有結合接合体の製造方法であって、 次の構造: を有する官能化されたオリゴヌクレオチドをカップリン
グ条件下でmal-sac-HNSAエステルとHRPとの複合体と
反応せしめる; 段階を含んで成る方法。
7. The following structural formula: (Wherein R * is hydrogen or —CH 2 OH; n ′, n ″ and n are integers in the range of 2 to 10 (inclusive of 2 and 10); n is 2 to 30 (2 and 30) And X is an oligonucleotide chain), wherein X is an oligonucleotide chain), and X has the following structure: Reacting a functionalized oligonucleotide having ## STR1 ## with a complex of mal-sac-HNSA ester and HRP under coupling conditions;
【請求項8】前記官能化されたオリゴヌクレオチド鎖が
次の構造式: により示されるものである請求項7に記載の方法。
8. The functionalized oligonucleotide chain has the following structural formula: 8. The method of claim 7, wherein the method is represented by:
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