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JPH10500963A - 3 '-(4'-) non-radiolabeled nucleosides and nucleotides having an aminocarboxylic acid, peptide or carboxylic acid spacer - Google Patents

3 '-(4'-) non-radiolabeled nucleosides and nucleotides having an aminocarboxylic acid, peptide or carboxylic acid spacer

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JPH10500963A
JPH10500963A JP8500261A JP50026195A JPH10500963A JP H10500963 A JPH10500963 A JP H10500963A JP 8500261 A JP8500261 A JP 8500261A JP 50026195 A JP50026195 A JP 50026195A JP H10500963 A JPH10500963 A JP H10500963A
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JP
Japan
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group
compound
amino
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mmol
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Application number
JP8500261A
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Japanese (ja)
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ファウルシュティッヒ,コンラッド
ブラントナー,ジークフリード
ヴェヒゼルバーガー,ライナー
エンゲルス,ヨアヒン
グリージンガー,クリスチャン
Original Assignee
ベーリンガー マンハイム ゲーエムベーハー
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Publication date
Application filed by ベーリンガー マンハイム ゲーエムベーハー filed Critical ベーリンガー マンハイム ゲーエムベーハー
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Abstract

(57)【要約】 一般式(1)の3'-(4'-)修飾ヌクレオシドおよびヌクレオチドが記載され、式中R'は水素、モノ−、ジ−またはトリホスフェート、アルキルホスホネート、ジアルキルホスフィネートまたはホスホルアミダイトであり;X は酸素、窒素、炭素または硫黄であり;Y は酸素、窒素または硫黄であり;Z は水素、ヒドロキシル、アミノまたはチオール基であり、R は非放射性の検出可能な基またはエフェクター分子が結合しているスペーサー基であり;塩基はプリンもしくはピリミジン塩基またはデアザプリンまたはそれらの誘導体であり;n は0または1である。これらの化合物の製造方法、並びに核酸分析および薬剤製造におけるそれらの使用も記載される。特に、フルオレセイン基がモノ−、ジ−またはテトラグリシン単位を介して糖に結合している3'- アミノ-3'-デオキシヌクレオチドフルオレセインは塩基配列決定において有利であることがわかった。 (57) Abstract: 3 '-(4'-) modified nucleosides and nucleotides of general formula (1) are described, wherein R' is hydrogen, mono-, di- or triphosphate, alkyl phosphonate, dialkyl phosphinate Or is a phosphoramidite; X is oxygen, nitrogen, carbon or sulfur; Y is oxygen, nitrogen or sulfur; Z is a hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group and R is non-radioactive detectable A spacer group to which a group or effector molecule is attached; the base is a purine or pyrimidine base or deazapurine or a derivative thereof; n is 0 or 1. Methods for making these compounds and their use in nucleic acid analysis and drug manufacture are also described. In particular, 3'-amino-3'-deoxynucleotide fluorescein, in which the fluorescein group is linked to the sugar via a mono-, di- or tetraglycine unit, has been found to be advantageous in sequencing.

Description

【発明の詳細な説明】 アミノカルボン酸、ペプチドまたはカルボン酸スペーサーを有する 3'-(4'-) 非放射性標識ヌクレオシドおよびヌクレオチド 本発明は、非放射性標識した基により3'(4')位置が修飾されたヌクレオシド、 ヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチド、それらの製造方法およびそれらの使用 に関するものである。 遺伝子工学の分野では標識ヌクレオチドが非常に多くの用途において使われて いる。その理由は、制限酵素消化によって天然の遺伝物質から得られるDNAプ ローブをハイブリダイゼーションプローブとして使うよりもそれらを使う方が容 易であるからである。 いわゆる「アンチセンス」DNAオリゴヌクレオチドの形で用いられる修飾オ リゴヌクレオチドは細胞過程において調節的に介在することができ、したがって 、例えばタンパク質発現のin vivo 研究やがん、ウイルスおよび遺伝子治療にお いて次第に重要になってきている。この場合の作用機構はDNA−DNA、DN A−RNAおよびRNA−RNA相互作用を伴うものであるが、細部の十分な解 明がまだ必要である。 標識オリゴヌクレオチドは、例えば遺伝子バンクのブロットされた遺伝子サン プルを標識オリゴヌクレオチドの助けをかりてスクリーニングし同定することに よって、遺伝子バンクに含まれる遺伝子断片を同定するためにin vitroで使用さ れている。 適当なアイソトープによる放射性標識とは別に、例えば、誘導体化した蛍光色 素はより簡便で安全に取り扱うことのできる非放射性標識の形態として用いられ てきた。 これまで、この種の技術はDNAの非放射性塩基配列決定のために使用されて おり、成功を収めているが、その場合には、本質的にサンガー法[F.Sanger,S .Nicklen and S.Coulsen,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 74,5463(1977)]に 基づく技法が実施された。 この方法では、蛍光標識がヌクレオチドの5'端[L.E.Hood,L.M.Smith and C .Heiner,Nature 321,674(1986)]またはヌクレオ塩基[J.M.Prober,G.L.Tra inor and R.J.Dam,Science 238,336(1987); G.L.Trainor,Anal.Chem.62 ,418(1990)]のいずれかに結合された。この方法は、特定のポリメラーゼしか合 成に利用できず、トリホスフェートがそのポリメラーゼによってあまり受け入れ られず、さらに大過剰の基質が必要であるといった欠点をかかえている。 蛍光標識を用いるマクサム・ギルバート法による化学的塩基配列決定法も知ら れている[H.Voss,C.Schwager,U.Wirkner,B.Sproat,J.Zimmermann,A. Rosenthal,H.Erfle,J.Stegmann and W.Ansorge,Nucl.Acids.Res.17,2 517(1989)]。 さらに、蛍光色素はヌクレオシド、ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドの 3'位置のアミノまたはチオール基によって直接結合させることができ、この化合 物は鋳型鎖の存在下での相補鎖の合成やin vivo およびin vitroでの遺伝物質の 検出に有利に使用できることが知られている(EP 0 490 281)。しかしながら、 これらの化合物の欠点は、量子効率が比較的低いことと、該化合物の合成が退屈 な長時間のクロマトグラフ精製工程を必要とすることである。 かくして、本発明の目的は、既知化合物の欠点を持ち合わせていない新規な非 放射性標識ヌクレオシドおよびヌクレオチドを提供することであった。 この目的は、次式: 〔式中、 R'は水素、モノ−、ジ−またはトリホスフェート、アルキルホスホネート、ジ アルキルホスフィネートまたはホスホルアミダイトを表し、 X は酸素、窒素、炭素または硫黄を表し、 Y は酸素、窒素または硫黄を表し、 Z は水素、ヒドロキシル、アミノまたはチオール基を表し、 R は非放射性の検出可能な基またはエフェクター分子が結合しているスペーサ ー基を表し、 塩基はプリンもしくはピリミジン塩基またはデアザプリンまたはそれらの誘導 体を表し、 n は0または1である〕 を有する3'または4'位置で修飾されたヌクレオシドおよびヌクレオチドによって 達成される。 スペーサー基は、好ましくは、保護されたまたは保護されていない二−、三− または多官能性カルボン酸、アミノカルボン酸またはペプチド、またはそれらの 対応する誘導体もしくは塩からなる。天然に存在するアミノ酸はどれも好ましい スペーサーに相当し、例えばグリシンやアスパラギン酸、原子数2〜20個のカル ボン酸またはアミノカルボン酸が含まれるが、ジアミン、チオールおよびアミノ アルコールも適している。 アミノ酸単位の二量体および四量体はスペーサー基として特に適していること が判明した。とりわけ、スペーサー基が原子数2〜12個の炭素鎖に相当する長さ をもつ場合にそうである。非放射性の検出可能な基、いわゆるリポーター分子と しては、化学的、物理的または生物学的に検出可能な全ての基が考えられる。こ のような基は当業者に公知である。この場合、特定の標的分子と直接的にまたは 化学的、物理的もしくは生物学的活性化の後に化学的、物理的もしくは生物学的 に相互作用し得る、いわゆるエフェクター分子も適している(例えば、アルキル 化剤、芳香族化合物のπ系、酵素など)。例として、アセチルアミノフルオレン によるDNA/RNAへのインターカレーション(挿入)、ヌクレアーゼによる DNA/RNAの切断、アルキル化剤によるDNA/RNAへのアルキルまたは アリール基の部分または完全共有結合、または治療上有効な電磁線の捕捉断面の 著しい増加を局所的にもたらすプソラレンおよび例えば金属クラスターが挙げら れる。特に、約630 〜670 nmの波長範囲の光を発する発光色素、ペルオキシダー ゼやアルカリホスファターゼのような酵素、ビオチン/イミノビオチンまたはジ ゴキシゲニンのようなハプテンがリポーター分子として考えられる。これに関連 して、蛍光体は例えばサンガー法による塩基配列決定に特に適していることがわ かった。エフェクター基で置換された化合物は特にアンチセンス治療に有効であ る。 ヌクレオシド、ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドの3'および/または4' 位置に存在するOH基、アミノまたはチオール基を、例えばアミノカルボン酸のよ うなスペーサー基に結合させ、続いてこれをリポーターまたはエフェクター分子 に結合させる。その後、生成された3'-または4'-ヒドロキシル- 、アミノ- また はチオール- 修飾ヌクレオシド、ヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドを用い て、天然または合成鋳型鎖の存在下で相補鎖を合成したり、特定配列を検出した り、あるいは遺伝物質の特定配列にエフェクター分子を配置したりすることがで きる。それらは特に、既知の標識法のようにもはや修飾基がヌクレオチドの5'端 にもヌクレオ塩基にも結合されていないという長所を有する。 本発明はさらに、一般式(1)の3'(4')- 修飾ヌクレオシドおよびヌクレオチド の製造方法に関するものである。一般式(2)の化合物: 〔式中、 リンカーは選択的に切断可能なアンカー基を表し、 X は酸素、窒素、炭素または硫黄を表し、 Y は酸素、窒素または硫黄を表し、 Z は水素、ヒドロキシル、アミノまたはチオール基を表し、 R は水素を表し、 塩基はプリンもしくはピリミジン塩基またはデアザプリンまたはそれらの誘導 体を表し、 n は0または1である〕 をリンカー基を介して固相担体に結合させ、必要に応じて保護基を有する二官能 性または多官能性化合物を加え、次いで、必要に応じて再活性化させた検出可能 なシグナル成分を加え、担体マトリックスからヌクレオシド誘導体を切り離し、 そして所望によりそれを5'位置で誘導体化する。 さらに、5'(6')位置でリンカーにより固相担体に結合されたヌクレオシドを製 造する反応は当業者に知られた他の方法を用いても達成し得る。選択的に切断可 能なアンカー基はどれもリンカー基として使用することができる[例えば、G.B.F ields and R.L.Noble,Int.J.Peptide Prot.Res.35(1990),165-171]。温 和な条件下で、例えば光化学的に、水素化により、または酸性もしくはアルカリ 性範囲で切断され得る基が特に適していることがわかった。好ましいリンカー基 は、所望により置換されていてもよいトリチル基である。この場合、メトキシお よびハロゲン残基が適当な置換基であり、ジメトキシおよびo-クロロトリチル基 が特に好ましいとわかった。さらに、リンカー基をヌクレオシドの5'または6'位 置に結合させる基本的方法は当業者に公知である[M.J.Gait:Oligonucleotide synthesis; a practical approach; IRL Press,Oxford,Washington DC(1984) ,p.12 ff]。 それぞれの場合に用いる溶媒に不溶性で、可能なかぎり濾過しやすく、化学的 に不活性の固体材料はどれも本発明において担体材料として適している。好まし い担体材料はポリスチレンもしくはポリエチレングリコールをベースとした無機 高分子材料(樹脂)である。 続いて、この方法で固相担体に結合させたヌクレオシドを、活性化試薬、例え ばDCC、DIC、HOBTなどの縮合剤の存在下で適当なカルボン酸、アミノ カルボン酸またはペプチド誘導体と混合する。 固相に結合したヌクレオシドまたはその類似体にアミノカルボン酸、ペプチド またはカルボン酸、またはそれらの誘導体もしくは塩を結合させた後、1個また は数個の、同一かまたは異なるリポーター/エフェクター分子を、例えばエステ ル化、アミド化、スルホンアミド化、スルホン酸エステル化により、またはイソ チオシアネートまたはN-ヒドロキシスクシンイミドエステルとの反応により、側 鎖またはCもしくはN末端に共有結合で選択的に導入する。適当な方法は当業者 に公知である。 リポーター分子またはエフェクター分子として考えられる化合物および化合物 のクラスは、ヒドロキシ、アミノまたはチオール基に共有結合し得るものである (上記参照)。 ヌクレオシド誘導体をリンカー基から切断するには、弱酸性、弱塩基性、光化 学または還元の条件下で行うことが好ましい。 スペーサー基上に1個または数個の保護基または側鎖を有するヌクレオシド誘 導体は対応する方法で製造することができる。 このようにして製造されたヌクレオシド誘導体は、続いて、当業者に公知の方 法により、対応する5'または6'モノ- 、ジ- またはトリホスフェート(ヌクレオ チド)に変換することができる。 本発明による5'および6'修飾ヌクレオシドの合成はとりわけ有利である。なぜ ならば、公知の方法とは対照的に、何の問題もなく大過剰の色素成分を使用する ことができ、しかも簡単に分離できるからである。従来の方法の場合には、未反 応の色素を分離するため、実際の製造方法の後に時間と費用のかかるクロマトグ ラフ精製工程を行う必要があった。 一般式(1)において基R'がトリホスフェート基を表す本発明の化合物は、4種 のヌクレオシドトリホスフェートの存在下でプライマーおよび鋳型鎖を使用する とき、DNA/RNAポリメラーゼの基質として有利に用いることができる。そ の際の適当なポリメラーゼはT7ポリメラーゼ、Taqポリメラーゼ、DNAポ リメラーゼIおよび逆転写酵素である。さらに、これらの化合物はDNA/RN A塩基配列決定におけるターミネーターとしても適している。この場合、合成の 終結は式(1)の3'-(4'-)修飾A、C、GまたはTヌクレオチドを用いることによ りそれぞれの場合に決定し得る。これは鋳型鎖の存在下でのDNA相補鎖の合成 にとって(したがって、DNA鎖の塩基配列決定にとっても)特に重要である。 なんとなれば、修飾ヌクレオチドを使用すると、その反応の非常に塩基特異的な 終結が確実になるからである。 RNAヌクレオシドおよびオリゴヌクレオチドの合成は類似の方法で行うこと ができる。 さらに、3'(4')端にスペーサー基を有し、アミノ- またはチオ- 修飾されそし て高分子材料担体上に固定された出発ヌクレオチドを用いて誘導体化可能なオリ ゴヌクレオチドを合成することも可能である。 オリゴヌクレオチドは従来の方法で製造されたあらゆるDNAおよびRNAヌ クレオチドとして理解されるが、好ましくは2〜100 ヌクレオチド、特に好まし くは12〜50ヌクレオチドの長さを有するもの(化学合成)、または用いるポリメ ラーゼの効率に応じて約3000ヌクレオチドまでの長さを有するもの(酵素合成) である。 オリゴヌクレオチドの合成は従来のやり方で、すなわち3'および5'方向で、出 発ヌクレオチド−担体複合体から出発して行われ、規定の配列を有するオリゴヌ クレオチドの合成が可能である。 市販の担体への出発ヌクレオシドの固定化は、合成後に切断され得る連結アー ム(スペーサー)を介して、例えば文献に記載のコハク酸結合またはウレタンと の結合を用いて行うことができる(Efimovら,Nucl.Acids.Res.11,8369,19 83)。 合成の完了後、オリゴヌクレオチドは適当な試薬を用いて担体から切り離す必 要がある。その後、所望の蛍光色素による誘導体化を直接行うことができる。 また、出発ヌクレオシドをその5'OH基を介して担体材料のリンカー基に結合さ せ、続いて従来のオリゴヌクレオチド合成法に従って反応を進行させることによ り、反対の方向(5'→3')でオリゴヌクレオチドを合成することも可能である。 その場合、色素によるオリゴヌクレオチドの標識付けは固相上で行うことができ る。 その後、3'(4')端で修飾され、かつこの方法で合成されたオリゴヌクレオチド は例えば相補的なオリゴヌクレオチドまたは核酸および対応する誘導体の検出に 用いることができる。 しかしながら、本発明による化合物は分析用のin vivo およびin vitroセンサ ーとして、または遺伝子治療における遺伝子プローブとしても適している。 本発明について以下の実施例を用いてさらに詳しく説明する。実施例1 2- クロロトリチル樹脂によるFmoc- アミノ酸誘導体のエステル化 1.1 〜1.6 mmolの2-クロロトリチルクロライドリンカーを負荷した樹脂1g[K .Barlos,O.Chatzi,D.Gatos,G.Stauropoulos,Int.J.Peptide Prot.Re s.37,(1991),513-520]を無水DCM 中で数分間振とうした。3 mmol/lのDIEAの 添加後、1.2 mmolのFmoc保護アミノ酸を加えた。反応時間は90分とした。追加の 3mmol DIEA の添加後、非エステル化リンカー基を5 mlの無水メタノールにより 約30分以内でエステル化した。コーティングされた樹脂を濾過し、DMF、DCM、イ ソプロパノールで数回洗浄し、最後にジエチルエーテルで洗浄した。オイルポン プで減圧下に乾燥した後、定量ニンヒドリン試験(実施例7b)またはFmoc切断の UV分光測定によりアミノ酸負荷量を測定した。アミノ酸の量を変えることにより 0.05〜1.1 mmol/gのアミノ酸負荷量が得られた。実施例2 樹脂結合アミノ酸またはペプチドへの蛍光色素のNα−結合 カルボキシ基を有する色素については、次のように行う。 振とうフラスコ中の樹脂結合アミノ酸またはペプチド1当量につき、3当量の 色素、3.3 当量のDIC および4.5 当量のHOBtを加え、暗室においてDMF/DCM 中室 温で50時間振とうする。次いで、それを純DMF、DCM、メタノール、イソプロパノ ールおよびエーテルで数回洗浄し、そしてアミノ酸またはペプチド結合体を下記 のように固相担体から切り離す。 標識すべき樹脂結合N-末端保護ペプチドまたはアミノ酸1当量につき、3当量 の蛍光色素、1.2 当量のDIEAおよび触媒量のDMAP(4,4'-ジメチルアミノピリジ ン)を、フリットを有する振とうフラスコ内でDMF/DCM(v/v 4:1)の溶液中で48時 間反応させた。色素の分解反応を避けるため、暗室内で振とうした。反応の経過 はニンヒドリン反応またはTLC により追跡できる。遊離のアミノ基がまだ存在す る場合は、それをAc2O/DIEA(当量/当量 1:2)でアセチル化することができる。 未反応色素を濾過により除き、それぞれ10 mlずつのDMF、DCM、DMSO、MeOHで数 回洗浄し、最後にジエチルエーテルで洗浄した。オイルポンプで減圧下に乾燥し た後、アミノ酸- ペプチド- 色素結合体を冷蔵庫内に貯蔵することができる。 保護基の直交性により、1個または数個の同一のもしくは異なる蛍光色素を側 鎖またはN末端に選択的に導入することも可能である。三官能性アミノ酸の側鎖 への蛍光色素の導入はNα−結合と同様に行えるが、DMAPの割合を増加させる必 要がある。実施例3 蛍光標識アミノ酸または蛍光標識ペプチドを製造するための2- クロロトリチル樹脂からの切断 エステルの分解は弱酸性条件下で行った。ペプチド樹脂1gにつき約20 mlの 氷酢酸/TFE/DCM(v/v/v 1:2:7)の混合物を用いた[K.Barlos,O.Chatzi,D.Gat os,G.Stauropoulos,Int.J.Peptide Prot.Res.37,(1991),513-520]。分 解時間は通常約90分とした。His(NimTrt)残基が存在しない場合は、DCM/TFE(v/ v 1:1)の混合物を用いて切断することができる。次に、樹脂を濾過により除き 、ペプチド溶液に約100 mlの水を満たした。加えた水は、易揮発性の成分をあと でロータリーエバポレーターで留去する際の酢酸の濃縮を防ぐためのものである 。疎水性のアミノ酸およびペプチド誘導体はロータリーエバポレーターでの蒸留 中に沈殿するので、その後凍結乾燥させた。実施例4 2- クロロトリチル樹脂による5'-OH 基を介するヌクレオシドのエーテル化 1.1 〜1.6 mmolの2-クロロトリチルクロライドリンカーを負荷した樹脂1gを CHCl3/DMSO(v/v 1:2)の混合物中で数分間振とうした。2.5 mmolのDIEAの添加後 、0.52 mmol のヌクレオシドを加えた。反応時間を約120 分とした。追加の3 mm olDIEA の添加後、非エーテル化リンカー基を5 mlの無水メタノールにより約30 分以内でエーテル化した。コーティングされた樹脂を濾過し、DMF 、DCM 、イソ プロパノール、最後にジエチルエーテルで数回洗浄した。オイルポンプで減圧下 に 乾燥した後、3'−アミノヌクレオチドの場合には定量ニンヒドリン試験(実施例 7b)により、またはヌクレオシドの3'官能基の適当な誘導体化後にUV分光測定に より、あるいは樹脂を秤量することにより、樹脂の負荷量を測定した。ヌクレオ シドの量を変えることにより0.1 〜1mmol/gの樹脂負荷量が得られた。実施例5 担体結合ヌクレオシドへのアミノ酸、ペプチド、カルボン酸およびそれらの誘導体の結合 ペプチド化学から知られた活性化法に従って結合を行った(時間:約12時間) 。塩基に不安定な保護基を使用すると、公知方法によるアミノ酸鎖またはフラグ メント縮合物の伸長が可能である[M.Bodanszky Principles of Peptide Synth eses,2nd Edition,Springer 1993,G.B.Fields & R.L.Noble,Int.J.Pept ide Prot.Res.35,(1990),161-214]。実施例6 2-クロロトリチル樹脂からのヌクレオシド、ヌクレオシド−アミノ酸、ヌクレオシド−ペプチドおよびそれらの色素誘導体の切断 エーテルの分解は酸性条件下で行った。コーティングした樹脂1gにつき約10 ml のジクロロ酢酸/DCM(v/v 3:97)溶液を使用した。分解時間は約1分とした 。その後樹脂を濾過により除き、生成物の溶液をDIEA/DCM(v/v 63:937)の等モ ル溶液ですぐに中和した。樹脂を少量のACN で数回洗った。約10 ml の水を加え た。この生成物を凍結乾燥装置に入れて乾燥した。実施例7 ニンヒドリン試験 ニンヒドリン試験を行うためには次の3種類の溶液が必要である[I.Kaiser, R.L.Colescott,C.D.Bossinger,P.I.Cook,3.Anal.Biochem.34,(1970) ,595]。 溶液1: エタノール 20 ml中にフェノール 80 g を含む溶液 溶液2: 水 50 ml中のシアン化カリウム KCN 33 mgを含む2%ピリジン溶液 溶液3: エタノール 10 ml中にニンヒドリン 500 mg を含む溶液 a)定性ニンヒドリン試験 アシル化が定量的に進行したか否かを調べるため、それぞれの場合にエッペン ドルフチューブ内で3種類の溶液2〜3滴をマイクロスパチュラ一杯のコーティ ング樹脂と反応させる。この反応混合物を100 ℃の水浴中で約5分間加熱する。 アシル化反応が不完全な場合はこの溶液の色が濃い青色となり、一方、定量的結 合反応の場合には反応混合物が黄色のままである。 b)定量ニンヒドリン試験 樹脂のアミノ酸負荷を定量するために、Fmoc- アミノ酸誘導体をピペリジン/D MF (v/v 40:60)で40分間脱保護する。 DMF、イソプロパノールおよびDCM で洗浄後、樹脂を乾燥する。約3〜5mgの サンプルをサーモ- ヒーティングブロック内で溶液1(4滴)、溶液2(8滴) および溶液3(4滴)とともに100 ℃で7分間加熱する。この反応混合物を60% エタノールですぐに希釈し、適当な大きさの測定フラスコに移す。 UVスペクトロメーターを60%エタノールで較正した後、吸光度を測定して、次 の方程式に適当な数値を当てはめることにより樹脂負荷量(μmol/g)を求める。 以下に記載した実施例8〜23の化合物は実施例1〜6の一般条件にしたがって 合成した。アミノ酸/ペプチド−色素結合体 実施例8 フルオレセイン-5(6)-アミノチオノ-N- グリシン (FITC-Gly(OH))3 調製: 0.17 mmol(673 mg)樹脂-gly-NH2 0.5 mmol(193 mg)FITC 収率(77.9 mg)91 %HPLC 分析: カラム: Nucleosil RP18,5μm,300A,4×250 mm 勾配: 2-100 % ACN(0.1 % TFA)40 分 流速: 1ml/分、235.0 nmおよび225.0 nmでの吸収 保持時間: 10.05/11.00分実施例9 フルオレセイン-5(6)-アミノチオノ-N- グリシル- グリシン (FITC-Gly2(OH))4 調製: 0.43 mmol 樹脂-gly2-NH2 1.3 mmol(504 mg)FITC 収率(220.4 mg)89 %HPLC 分析: カラム: Nucleosil RP18,5μm,300A,4×250 mm 勾配: 20-100 % ACN(0.1 % TFA)40分 流速: 1ml/分、287.5 nmおよび425.0 nmでの吸収 保持時間: 8.00 分実施例10 フルオレセイン-5(6)-アミノチオノ-N- トリグリシル- グリシン (FITC-Gly4(OH))5 調製: 0.2 mmol 樹脂-gly4-NH2 0.5 mmol(195 mg)FITC 収率(77 mg)74 %HPLC 分析: カラム: Nucleosil RP18,5μm,300A,4×250 mm 勾配: 0-80 % ACN(0.1 % TFA)40分 流速: 1ml/分、287.5 nmでの吸収 保持時間: 17.5 分実施例11 ローダミン MR 200-N-メチルカルボニル-N'-トリグリシル- グリシン 調製: 44.4 mg 樹脂-gly4-NH2(約0.02 mmol に相当) 30 mg 色素 MR 200,遊離カルボン酸 8.0 mg HOBT 6.3 μl DIC収量: 定量的HPLC 分析: カラム: Nucleosil RP18,5μm,300A,4×250 mm 勾配: 40分で0-80 %アセトニトリル(0.1 % TFA) 流速: 1ml/分 検出: 617 nm での吸収 保持時間: 19.5 分TLC : シリカゲル,CHCl3/MeOH 1:1,Rf 0.55質量: 計算値 943.7 実測値 943.5スペクトルデータ: λmax.Ex615 nm,λmax.Em642 nm(MeOH中)実施例12 ローダミン JA 51-N- プロピルカルボニル-N'-トリグリシル- グリシン 調製: 0.047 mmol 樹脂-gly4-NH2 0.141 mmol 色素 JA 51 0.2 mmol HOBT 0.2 mmol DIC収量: ほぼ定量的HPLC 分析: カラム: Nucleosil RP18,5μm,300A,4×250 mm 勾配: 40 分で0-80 %アセトニトリル(0.1 % TFA) 流速: 1ml/分 検出: 631 nm での吸収 保持時間: 16.5 分質量: 計算値 774.8 実測値 774.6 実施例13 ジゴキシゲニン 3-0- メチルカルボニル- トリグリシル- グリシン 保持時間: 15 分調製: 0.2 mmol 樹脂-gly4-NH2 0.5 mmol ジゴキシゲニン-3-0- 酢酸-N- ヒドロキシスクシンイミドエステル 収率(94 mg)72 %HPLC 分析: カラム: Nucleosil RP18,5μm,300A,4×250 mm 勾配: 40 分で0-80 %アセトニトリル(0.1 % TFA) 流速: 1ml/分 検出: 215 nm での吸収 保持時間: 15 分ヌクレオシド/ヌクレオチド−色素結合体 実施例14 3'-O-[S-トリフェニルメチル-Nα-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-システ イニル]-2'- デオキシチミジン(チミジン-Cys(Trt)(Fmoc))6 調製: 0.25 mmol 樹脂- チミジン 0.5 mmol (Fmoc)Cys(Trt)OH 保持時間: 28.5 分 収量:分析的スケールで切断を行った粗生成物のHPLC分析: カラム: Vydac RP 18,5μm,300A,4×250 mm 勾配: 0-60 % ACN(0.1 % TFA)20分、60-100 % 25 分、100 % 30分、 0 % 35 分 流速: 1ml/分 265 nmでの吸収 保持時間: 28.5 分実施例15 3'-O-N-[Nε- ペンタメチルクロミル-Nα-(9-フルオレニルメトキシカルボニル )-アルギニル]-2'- デオキシチミジン(チミジン-Arg(Pmc)(Fmoc))7 調製: 0.25 mmol 樹脂- チミジン 0.5 mmol (Fmoc)Arg(Pmc)OH 収量:分析的スケールで切断を行った粗生成物のHPLC分析: カラム: Vydac RP 18,5 μm,300A,4×250 mm 勾配: 0-60 % ACN(0.1 % TFA)20分、60-100 % 25 分、100 % 30分、 0 % 35 分 流速: 1ml/分 265 nmでの吸収 保持時間: 26.7 分実施例16 3'-O-[Nα-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-ロイシニル]-2'- デオキシチ ミジン(チミジン-Leu(Fmoc))8 調製: 0.25 mmol 樹脂- チミジン 0.5 mmol (Fmoc)LeuOH 収量:分析的スケールで切断を行った粗生成物のHPLC分析: カラム: Vydac RP 18,5 μm,300A,4×250 mm 勾配: 0-60 % ACN(0.1 % TFA)20分、60-100 % 25 分、100 % 30分、 0 % 35 分 流速: 1ml/分 265 nmでの吸収 保持時間: 25.5 分実施例17 実施例17の化合物9は担体上で連続的に合成した(1.樹脂のチミジンによるコ ーティング、2.(Fmoc)- アミノ酸の結合、3.アミノ酸の脱保護、4.色素の 結合)。 3'-O- グリシル-{N-チオノー[5(6)-アミノ- フルオレセイニル]}-2'-デオキシ- チミジン(チミジン-gly-FITC)9 調製: 0.5 mmol 樹脂- チミジン 0.5 mmol (Fmoc)gly(OH) 1.0 mmol FITC 収量:分析的スケールで切断を行った Rf値(シリカゲル 60,F254,Merck):0.35; CHCl3/MeOH(v/v 9:1) 次の実施例18-23 も担体上で合成し、その後樹脂から切り離し、さらに溶液中 で反応させてトリホスフェートを生成した。トリホスフェートの合成は[Ludwig ,Eckstein,J.Org.Chem.54,631-635,(1989)]にしたがって行った。実施例18 フルオレセイン-5(6)-アミノ- チオノ-(N-グリシル)-[(3'- アミノ-2',3'- ジデ オキシ)-チミジン-5’-トリホスフェート](3'-アミノ-Gly-FITC,3'-デオキシ ,5'- トリホスフェート- チミジン)10 調製: 0.031 mmol 樹脂-3'-アミノ-3'-デオキシ- チミジン 0.047 mmol フルオレセイン-gly(OH) 収量:全工程にわたって(17.4 mg)60.1 % Rf値(シリカゲル 60,F254,Merck): 0.59; イソプロパノール/NH4OH/ 水 (v/v/v 7:1:4)粗生成物のHPLC分析: カラム: Supersphere RP18(e);3 μm; 2×125 mm 勾配: 0-2 % B 20 分、2-4 % B 25 分、4-20 % B A=TEAA,pH 7.0; B = ACN 流速: 0.15 ml/ 分 265 nmでの吸収 保持時間: 11.95分実施例19 フルオレセイン-5(6)-アミノ- チオノ-(N-ジグリシル)-[(3'- アミノ-2',3'- ジ デオキシ)-チミジン-5'-トリホスフェート](3'-アミノ-Gly2-FITC,3'-デオキ シ,5'-トリホスフェート- チミジン)11 調製: 0.031 mmol 樹脂-3'-アミノ-3'-デオキシ- チミジン 0.052 mmol フルオレセイン-gly2(OH) 収量:全工程にわたって(19.9 mg)54 % Rf値(シリカゲル 60,F254,Merck): 0.29; CHCl3/MeOH(v/v 1:1)粗生成物のHPLC分析: カラム: Supersphere RP18(e);3 μm; 2×125 mm 勾配: 0-2 % B 20 分、2-4 % B 25 分、4-20 % B A=TEAA,pH 7.0; B = ACN 流速: 0.15 ml/ 分 265 nmでの吸収 保持時間: 12.8 分実施例20 フルオレセイン-5(6)-アミノ- チオノ-(N-テトラグリシル)-[(3'- アミノ-2',3' - ジデオキシ)-チミジン-5'-トリホスフェート](3'-アミノ-Gly4-FITC,3'-デ オキシ,5'-トリホスフェート- チミジン)12 調製: 0.031 mmol 樹脂-3'-アミノ-3'-デオキシ- チミジン 0.045 mmol フルオレセイン-gly4(OH) 収量:全工程(21.9 mg)64.2 % Rf値(シリカゲル 60,F254,Merck): 0.53 イソプロパノール/NH4OH/ 水 (v/v/v 7:1:4) Rf値(シリカゲル 60,F254,Merck): 0.26 CHCl3/MeOH(v/v 1:1)粗生成物のHPLC分析: カラム: Supersphere RP18(e); 3 μm; 2×125 mm 勾配: 0-2 % B 20 分、2-4 % B 25分、4-20 % B A =TEAA,pH7.0; B = ACN 流速: 0.15 ml/ 分 265 nmでの吸収 保持時間: 12.8 分実施例21 ローダミン MR 200-N-メチルカルボニル-(N'-テトラグリシル)-[(3'- アミノ-2' ,3'- ジデオキシ)-アデノシン-5'-トリホスフェート] 調製: 0.027 mmol 樹脂-3'-アミノ-2',3'- ジデオキシ-N6-ベンゾイルアデノシン 0.050 mmol Gly4-MR200 0.1 mmol HOBT 0.1 mmol DIC 担体樹脂からの切断とその後のトリホスフェートの合成後、ベンゾイル保護基を 濃厚アンモニア液で除去した。 全工程にわたる収率:理論の49 %HPLC 分析: カラム: Hypersil ODS,5μm,120A,4×250 mm 流速: 1ml/分 勾配: 0-20 % B 10分 80 % B 20分 100 % B 25分 溶媒: A:0.1 M TEAA水溶液 B:アセトニトリル 検出: 617 nm での吸収 保持時間: 18.3 分質量: 計算値 1411.9 実測値 1411.5実施例22 ローダミン MR 200-N-メチルカルボニ-(N'- テトラグリシル)-[(3'- アミノ-2', 3'- ジデオキシ)-グアノシン-5'-トリホスフェート] 調製: 0.027 mmol 樹脂-3'-アミノ-2',3'- ジデオキシ-N2-イソブチリルグアノシン 0.050 mmol Gly4-MR200 0.1 mmol HOBT 0.1 mmol DIC 担体樹脂からの切断とその後のトリホスフェートの合成後、イソブチリル保護基 を濃厚アンモニア液で除去した。 全工程にわたる収率:理論の41 %HPLC 分析: カラム: Hypersil ODS,5μm,120A,4×250 mm 流速: 1ml/分 勾配: 0-20 % B 10分 80 % B 20分 100 % B 25分 溶媒: A:0.1 M TEAA水溶液 B:アセトニトリル 検出: 617 nm での吸収 保持時間: 18.0 分質量: 計算値 1427.9 実測値 1427.3 実施例23 ジゴキシゲニン 3-0- メチルカルボニル-(N'-テトラグリシル)-[(3'- アミノ-2' ,3'-ジデオキシ)-チミジン-5'-トリホスフェート] 調製: 0.03 mmol 樹脂-3'-アミノ-2',3'- ジデオキシ- チミジン 0.06 mmol ジゴキシゲニン 3-O- メチルカルボニル- トリグリシル- グリシン 0.1 mmol HOBT 0.1 mmol DIC 縮合の完了後、実施例21および22のように担体樹脂から切断し、リン酸化して5' - トリホスフェートを得た。 全工程にわたる収率:理論の58 %HPLC 分析: カラム: Hypersil ODS,5μm,120 A,4×250 mm 流速: 1ml/分 勾配: 0-20 % B 10分 80 % B 20分 100 % B 25分 溶媒: A:0.1 M TEAA水溶液 B:アセトニトリル 検出: 260 nm での吸光度 保持時間: 15.2 分質量: 計算値 1139.9 実測値 1139.1実施例24 酵素的DNA塩基配列決定のための3'- 修飾ヌクレオチドの使用 実施例1〜6にしたがって調製した次のヌクレオチドを使用した。 1μg のM13mp18 一本鎖DNA(5μl)、2μl のフルオレセイン標識普遍的プラ イマー(1pmol,Pharmacia LKB)、2μl のMn緩衝液I(311 mM Tris-HCl,pH7. 5)、2μl のMn緩衝液II(177 mM DTT)および2μl のMn緩衝液III(62 mM MnCl2,460 mMイソクエン酸ナトリウム)を一緒に混合し、70℃に加熱した後、2 5℃に冷却した(約40分)。次に、2μl の希釈した T7 DNA ポリメラーゼ(4単 位,Pharmacia)を、37℃に加熱した鋳型とプライマーに加えた。その間に、3μ l の終結混合物(Tミックス1:150μl/化合物1;Tミックス化合物2:200 μM のII;Tミックス化合物3:300 μM の化合物4;各混合物はさらに1mM d ATP,1 mM dGTP,1 mM dCTP,1 mM dTTP,50 mM NaCl,40 mM Tris-HCl,pH 7.5 を含んでいた)を4個の反応容器に分注して、約37℃で少なくとも1分間加 熱した。続いて、3.8 μl の第1混合物(アニーリング混合物)を、予め加熱し た終結混合物に直ぐに分注した。37℃で約10分のインキュベーション後、4μl の停止試薬(脱イオン化ホルムアミド溶液、デキストランブルー)を各反応溶液 に加えた。反応溶液を約90℃で2分加熱し、6% 変性配列決定用ゲルの各スロッ ト(それぞれ6μl)に入れた。その後個々のDNA 断片を蛍光検出装置により検 出し、同定した。 図1は、RP-HPLC 分析により化合物1〜4について測定された蛍光発光F(λex =488 nm; λem=520 nm)と吸光度A(λabs=265 nm)の比を示す。 これによると、蛍光強度は化合物1が最低であった。化合物2〜4の強度は3' (4')位のスペーサー基の長さと共に顕著に増加した。 4種の修飾ヌクレオチドはすべて、用いたDNAポリメラーゼによって基質と して受け入れられ、例えばddTTP に匹敵する終結性能を有していた。本発明によ る化合物2〜4のヌクレオチドの3'(4')位には嵩高な残基が存在するため、これ らの化合物がDNAポリメラーゼによって基質として認識され、変換されるとは 予測できなかったので、このことは驚くべきことである。 実施例20および21に記載のごとく製造されたローダミンおよびジゴキシゲニン のトリホスフェートは上記に準じて使用し得る。 略号 IUPAC-IUB 生化学命名委員会の勧告(J.Biochem.138,(1984),9; J.Biol. Chem.247,(1972),977; Biochemistry 9,(1970),3471)に準拠したものであ る。 ACN アセトニトリル AcOH 氷酢酸 AA アミノ酸 CDCl3 ジュウテロクロロホルム CH3OH メタノール CHCl3 トリクロロメタン TLC 薄層クロマトグラフィー DCA ジクロロ酢酸 DCC N-N'- ジシクロヘキシルカルボジイミド DCM ジクロロメタン ddTTp 2',3'-ジデオキシ,5'- トリホスフェート DIC N-N'- ジイソプロピルカルボジイミド DIEA ジイソプロピルエチルアミン DMAP 4,4'- ジメチルアミノピリジン DMF N,N-ジメチルホルムアミド DMTr 4,4'- ジメトキシトリチル DNA デオキシ核酸 Et2O ジエチルエーテル FITC フルオレセインイソチオシアネート(5-異性体) Fmoc 9-フルオレニルメトキシカルボニル HOBt 1-ヒドロキシベンゾトリアゾール HPLC 高性能液体クロマトグラフィー KCN シアン化カリウム リンカー AAと樹脂の間のアンカー基 MeOH メタノール MW 分子量 ml ミリリットル mM ミリモル Mn マンガン nm ナノメーター NMR 核磁気共鳴 Pmc ペンタメチルクロマン Rf TLC でのサンプルの相対移動経路 RNA リボ核酸 RP 逆相 RT 室温 Rt 保持時間 SPPS 固相ペプチド合成 T チミジン T7 大腸菌ファージT7 Taq テルモコッカス・アクアチクス(Thermococcus aquaticus) TBTU 2-(1H-ベンゾトリアゾール-1- イル)-1,1,3,3-テトラメチル- ウロニウムテトラフルオロボレート TEAA 酢酸テトラエチルアンモニウム TFA トリフルオロ酢酸 TFE トリフルオロエタノール Tris トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン Trt トリフェニルメチル(トリチル) TTp 5'- トリホスフェート- チミジン UV 紫外線 VIS 可視光線 μl マイクロリットルDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION       Has aminocarboxylic acid, peptide or carboxylic acid spacer           3 '-(4'-) Non-radiolabeled nucleosides and nucleotides   The present invention provides a nucleoside in which the 3 ′ (4 ′) position is modified by a non-radiolabeled group, Nucleotides and oligonucleotides, methods for their production and their use It is about.   In the field of genetic engineering, labeled nucleotides are used in numerous applications. I have. The reason is that DNA digests obtained from natural genetic material by restriction enzyme digestion. It is more convenient to use lobes than to use them as hybridization probes Because it is easy.   Modified oligonucleotides used in the form of so-called "antisense" DNA oligonucleotides Ligonucleotides can intervene regulatoryly in cellular processes, thus For example, in vivo studies of protein expression and in cancer, virus and gene therapy Is becoming increasingly important. The mechanism of action in this case is DNA-DNA, DN A-RNA and RNA-RNA interactions, but with sufficient detail Ming is still needed.   Labeled oligonucleotides may be, for example, gene blots from a gene bank. To screen and identify pulls with the help of labeled oligonucleotides Therefore, they can be used in vitro to identify gene fragments contained in gene banks. Have been.   Apart from radiolabeling with suitable isotopes, for example, derivatized fluorescent colors Element is used as a more convenient and safer form of non-radioactive label. Have been.   Heretofore, this type of technique has been used for nonradioactive sequencing of DNA. Has been successful, but in that case, essentially the Sanger method [F. Sanger, S . Nicklen and S. Coulsen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74,5463 (1977)] Based techniques were implemented.   In this method, the fluorescent label is the 5 'end of the nucleotide [L.E. Hood, L.M. Smith and C . Heiner, Nature 321, 674 (1986)] or a nucleobase [J.M. Prober, G.L. Tra inor and R.J. Dam, Science 238, 336 (1987); G.L. Trainor, Anal. Chem. 62 , 418 (1990)]. This method works only for specific polymerases. Not available for synthesis, triphosphate is poorly accepted by the polymerase And the disadvantage of requiring a large excess of substrate.   Also knows chemical sequencing by the Maxam-Gilbert method using fluorescent labels [H. Voss, C.E. Schwager, U.S. Wirkner, B .; Sproat, J .; Zimmermann, A .; Rosenthal, H .; Erfle, J .; Stegmann and W.S. Ansorge, Nucl. Acids. Res. 17, 2 517 (1989)].   In addition, fluorescent dyes are nucleosides, nucleotides or oligonucleotides. It can be linked directly by an amino or thiol group at the 3 'position, The synthesis of complementary strands in the presence of template strands and the transfer of genetic material in vivo and in vitro It is known that it can be used advantageously for detection (EP 0 490 281). However, The disadvantages of these compounds are that their quantum efficiency is relatively low and their synthesis is boring. It requires a long and long chromatographic purification step.   Thus, an object of the present invention is to provide a new non-ionic compound which does not have the disadvantages of the known compounds. Radioactively labeled nucleosides and nucleotides.   The purpose of this is:   (In the formula,   R ′ is hydrogen, mono-, di- or triphosphate, alkyl phosphonate, di Represents an alkyl phosphinate or phosphoramidite,   X represents oxygen, nitrogen, carbon or sulfur,   Y represents oxygen, nitrogen or sulfur,   Z represents a hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group;   R is the spacer to which the non-radioactive detectable group or effector molecule is attached -Represents a group,   Bases are purine or pyrimidine bases or deazapurine or their derivatives Represents the body,   n is 0 or 1] By a modified nucleoside and nucleotide at the 3 'or 4' position having Achieved.   The spacer group is preferably a protected or unprotected 2-, 3- Or polyfunctional carboxylic acids, aminocarboxylic acids or peptides, or their Consists of the corresponding derivative or salt. All naturally occurring amino acids are preferred Corresponds to a spacer, for example, glycine or aspartic acid, Includes boronic acid or aminocarboxylic acid, but diamine, thiol and amino Alcohol is also suitable.   Dimers and tetramers of amino acid units are particularly suitable as spacer groups There was found. In particular, the length of the spacer group corresponding to a carbon chain having 2 to 12 atoms This is the case when Non-radioactive detectable groups, so-called reporter molecules Thus, all groups that can be detected chemically, physically or biologically are conceivable. This Such groups are known to those skilled in the art. In this case, directly or with a specific target molecule Chemical, physical or biological activation followed by chemical, physical or biological So-called effector molecules which can interact with Agents, π-based aromatic compounds, enzymes, etc.). As an example, acetylaminofluorene (Intercalation) into DNA / RNA by nuclease Cleavage of DNA / RNA, alkylation of DNA / RNA by alkylating agent or Partial or complete covalent bonding of aryl groups, or therapeutically effective electromagnetic radiation capture cross-sections Psoralens that produce a significant increase locally and for example metal clusters It is. In particular, peroxidase, a luminescent dye that emits light in the wavelength range of about 630 to 670 nm Enzymes such as lyase or alkaline phosphatase, biotin / iminobiotin or Haptens such as goxigenin are considered as reporter molecules. Related to this Thus, the phosphor is found to be particularly suitable for base sequencing by, for example, the Sanger method. won. Compounds substituted with effector groups are particularly effective for antisense therapy. You.   3 'and / or 4' of nucleoside, nucleotide or oligonucleotide The OH, amino or thiol group present at the position is Such as a reporter or effector molecule. To be combined. Then, the generated 3'- or 4'-hydroxyl-, amino- or Uses thiol-modified nucleosides, nucleotides and oligonucleotides To synthesize a complementary strand or to detect a specific sequence in the presence of a natural or synthetic template strand. Or place effector molecules in specific sequences of genetic material. Wear. In particular, they no longer have the modifying group at the 5 'end of the nucleotide, as in known labeling methods. And nucleobases.   The invention further relates to 3 ′ (4 ′)-modified nucleosides and nucleotides of general formula (1) And a method for producing the same. Compound of general formula (2): (In the formula,   The linker represents a selectively cleavable anchor group,   X represents oxygen, nitrogen, carbon or sulfur,   Y represents oxygen, nitrogen or sulfur,   Z represents a hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group;   R represents hydrogen,   Bases are purine or pyrimidine bases or deazapurine or their derivatives Represents the body,   n is 0 or 1] Is bonded to a solid support via a linker group, and if necessary, a difunctional having a protecting group. Detectable by adding a functional or polyfunctional compound and then reactivating if necessary A nucleoside derivative from the carrier matrix, And, if desired, it is derivatized at the 5 'position.   In addition, a nucleoside linked to the solid support by a linker at the 5 '(6') position was prepared. The reaction can be accomplished using other methods known to those skilled in the art. Can be selectively disconnected Any functional anchor group can be used as a linker group [e.g., G.B.F. ields and R.L. Noble, Int. J. Peptide Prot. Res. 35 (1990), 165-171]. Warm Under mild conditions, for example photochemically, by hydrogenation or by acid or alkali Groups that can be cleaved in the sex range have been found to be particularly suitable. Preferred linker groups Is an optionally substituted trityl group. In this case, methoxy And halogen residues are suitable substituents; dimethoxy and o-chlorotrityl groups Was found to be particularly preferred. In addition, the linker group is attached to the 5 'or 6' position of the nucleoside. The basic method of attachment to a device is known to those skilled in the art [M.J. Gait: Oligonucleotide  synthesis; a practical approach; IRL Press, Oxford, Washington DC (1984) , P.12 ff].   Insoluble in the solvent used in each case, easy to filter as much as possible, Any inert solid materials are suitable as carrier materials in the present invention. Preferred Carrier material is inorganic based on polystyrene or polyethylene glycol It is a polymer material (resin).   Subsequently, the nucleoside bound to the solid support by this method is converted to an activating reagent, for example, For example, in the presence of a condensing agent such as DCC, DIC and HOBT, Mix with carboxylic acid or peptide derivative.   Aminocarboxylic acids, peptides, and nucleosides or their analogs bound to the solid phase Or after binding a carboxylic acid or a derivative or salt thereof, Combines several identical or different reporter / effector molecules, for example, Or amidation, sulfonamidation, sulfonic esterification, or Reaction with thiocyanate or N-hydroxysuccinimide ester gives side It is selectively introduced covalently to the chain or the C or N terminus. Appropriate methods are known to those skilled in the art. It is known.   Compounds and compounds considered as reporter or effector molecules Are those that can be covalently attached to a hydroxy, amino or thiol group (See above).   To cleave a nucleoside derivative from a linker group, a weakly acidic, weakly basic, It is preferably carried out under chemical or reducing conditions.   Nucleoside induction with one or several protecting groups or side chains on the spacer group The conductor can be manufactured in a corresponding manner.   The nucleoside derivatives produced in this way are subsequently prepared by methods known to those skilled in the art. Depending on the method, the corresponding 5 'or 6' mono-, di- or triphosphate (nucleo Ide).   The synthesis of 5 'and 6' modified nucleosides according to the invention is particularly advantageous. why Then, in contrast to known methods, use a large excess of the dye component without any problems Because they can be easily separated. In the case of the conventional method, Time-consuming and expensive chromatography after the actual production process to separate the corresponding dyes Rough purification steps had to be performed.   In the general formula (1), the compound of the present invention in which the group R ′ represents a triphosphate group includes Use primers and template strands in the presence of different nucleoside triphosphates Sometimes, it can be advantageously used as a substrate for DNA / RNA polymerase. So Suitable polymerases are T7 polymerase, Taq polymerase and DNA polymerase. Limerase I and reverse transcriptase. In addition, these compounds are DNA / RN It is also suitable as a terminator in A base sequencing. In this case, the synthetic Termination is achieved by using 3 ′-(4′-) modified A, C, G or T nucleotides of formula (1). Can be determined in each case. This is the synthesis of the complementary DNA strand in the presence of the template strand. (And therefore also for DNA strand sequencing). What is the use of modified nucleotides is a very base-specific This is because the termination is assured.   Synthesize RNA nucleosides and oligonucleotides in a similar manner Can be.   In addition, it has a spacer group at the 3 '(4') end and is amino- or thio-modified and That can be derivatized using a starting nucleotide immobilized on a polymeric material carrier It is also possible to synthesize gonucleotides.   Oligonucleotides can be any DNA or RNA nucleic acid produced by conventional methods. It is understood as a nucleotide, but is preferably 2 to 100 nucleotides, particularly preferably Having a length of 12 to 50 nucleotides (chemical synthesis) or the polymer used Having a length of up to about 3000 nucleotides depending on the efficiency of the enzyme (enzymatic synthesis) It is.   Oligonucleotide synthesis is performed in a conventional manner, ie, in the 3 'and 5' directions. Oligonucleotides having a defined sequence, performed starting from a nucleotide-carrier complex The synthesis of nucleotides is possible.   Immobilization of the starting nucleoside on a commercially available carrier involves a linking linker that can be cleaved after synthesis. Via a spacer (spacer), for example, with a succinic acid bond or urethane described in the literature. (Efimov et al., Nucl. Acids. Res. 11, 8369, 19). 83).   After completion of the synthesis, the oligonucleotide must be cleaved from the support using appropriate reagents. It is necessary. Thereafter, derivatization with the desired fluorescent dye can be performed directly.   Also, the starting nucleoside is linked to the linker group of the carrier material via its 5'OH group. Followed by proceeding the reaction according to conventional oligonucleotide synthesis methods. Alternatively, oligonucleotides can be synthesized in the opposite direction (5 '→ 3'). In that case, labeling of the oligonucleotide with the dye can be performed on a solid phase. You.   Thereafter, an oligonucleotide modified at the 3 ′ (4 ′) end and synthesized in this manner For example, for the detection of complementary oligonucleotides or nucleic acids and the corresponding derivatives Can be used.   However, the compounds according to the invention are useful for in vivo and in vitro sensors for analysis. It is also suitable as a gene or as a gene probe in gene therapy.   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.Example 1 2- Esterification of Fmoc-amino acid derivatives with chlorotrityl resin   1 g of resin loaded with 1.1 to 1.6 mmol of 2-chlorotrityl chloride linker [K . Barlos, O .; Chatzi, D. Gatos, G. Stauropoulos, Int. J. Peptide Prot. Re s. 37, (1991), 513-520] was shaken in anhydrous DCM for several minutes. 3 mmol / l DIEA After the addition, 1.2 mmol of Fmoc protected amino acid was added. The reaction time was 90 minutes. Additional After the addition of 3 mmol DIEA, the non-esterified linker groups were removed with 5 ml of anhydrous methanol. Esterified within about 30 minutes. Filter the coated resin, DMF, DCM, Washed several times with sopropanol and finally with diethyl ether. Oil pon After drying under reduced pressure in a pump, the quantitative ninhydrin test (Example 7b) or Fmoc cleavage Amino acid loading was measured by UV spectroscopy. By changing the amount of amino acids Amino acid loadings of 0.05-1.1 mmol / g were obtained.Example 2 Nα-binding of fluorescent dyes to resin-bound amino acids or peptides   For a dye having a carboxy group, the following procedure is performed.   3 equivalents per equivalent of resin-bound amino acid or peptide in a shake flask Add dye, 3.3 eq DIC and 4.5 eq HOBt and add DMF / DCM in dark room Shake at warm for 50 hours. Then, it is purified DMF, DCM, methanol, isopropano Wash several times with ethanol and ether, and remove the amino acid or peptide conjugate Separate from the solid support as described above.   3 equivalents per equivalent of resin-bound N-terminal protected peptide or amino acid to be labeled Fluorescent dye, 1.2 equivalent DIEA and catalytic DMAP (4,4'-dimethylaminopyridyl 48 hours in a solution of DMF / DCM (v / v 4: 1) in a shake flask with frit Reaction. Shaking was performed in a dark room to avoid the decomposition reaction of the dye. Reaction course Can be tracked by ninhydrin reaction or TLC. Free amino groups are still present If you want toTwoAcetylation can be performed with O / DIEA (equivalent / equivalent 1: 2). Unreacted dye is removed by filtration, and each is diluted with 10 ml of DMF, DCM, DMSO, and MeOH. Washed twice and finally with diethyl ether. Dry under reduced pressure with an oil pump After that, the amino acid-peptide-dye conjugate can be stored in a refrigerator.   Depending on the orthogonality of the protecting groups, one or several identical or different fluorescent dyes It is also possible to introduce selectively at the chain or at the N-terminus. Side chain of trifunctional amino acid Fluorescent dyes can be introduced in the same manner as Nα-linkage, but the proportion of DMAP must be increased. It is necessary.Example 3 For producing fluorescently labeled amino acids or fluorescently labeled peptides2- Cleavage from chlorotrityl resin   Decomposition of the ester was performed under weakly acidic conditions. About 20 ml per g of peptide resin A mixture of glacial acetic acid / TFE / DCM (v / v / v 1: 2: 7) was used [K. Barlos, O .; Chatzi, D. Gat os, G. Stauropoulos, Int. J. Peptide Prot. Res. 37, (1991), 513-520]. Minute The solution time was usually about 90 minutes. His (NimIf no (Trt) residue is present, DCM / TFE (v / v Can be cut using the 1: 1) mixture. Next, the resin is removed by filtration. The peptide solution was filled with about 100 ml of water. The added water leaves the volatile components To prevent the concentration of acetic acid when distilling off with a rotary evaporator . Hydrophobic amino acid and peptide derivatives are distilled on a rotary evaporator It was then lyophilized as it precipitated out.Example 4 2- Etherification of nucleosides via 5'-OH group with chlorotrityl resin   1 g of resin loaded with 1.1-1.6 mmol of 2-chlorotrityl chloride linker CHClThreeShake for several minutes in a mixture of / DMSO (v / v 1: 2). After addition of 2.5 mmol DIEA , 0.52 mmol of nucleoside was added. The reaction time was about 120 minutes. Extra 3 mm After the addition of olDIEA, the non-etherified linker groups were removed with about 5 ml of anhydrous methanol. Etherified within minutes. Filter the coated resin, DMF, DCM, ISO Washed several times with propanol and finally with diethyl ether. Decompression with oil pump To After drying, in the case of 3'-aminonucleotides, a quantitative ninhydrin test (Example 7b) or after appropriate derivatization of the 3 'function of the nucleoside Alternatively, the resin load was measured by weighing the resin. Nucleo Varying the amount of sid resulted in a resin loading of 0.1-1 mmol / g.Example 5 Amino acids, peptides, carboxylic acids to carrier-bound nucleosidesAnd their derivatives   Binding was performed according to the activation method known from peptide chemistry (time: about 12 hours) . The use of base-labile protecting groups allows the use of amino acid chains or flags by known methods. It is possible to elongate the methyl condensate [M. Bodanszky Principles of Peptide Synth eses, 2nd Edition, Springer 1993, G.B. Fields & R.L. Noble, Int. J. Pept ide Prot. Res. 35, (1990), 161-214].Example 6 Nucleosides, nucleoside-amino acids from 2-chlorotrityl resin,Cleavage of nucleoside-peptides and their dye derivatives   Ether degradation was performed under acidic conditions. About 10 per gram of coated resin ml of dichloroacetic acid / DCM (v / v 3:97) solution was used. Decomposition time was about 1 minute . Thereafter, the resin was removed by filtration, and the product solution was treated with DIEA / DCM (v / v 63: 937). And immediately neutralized. The resin was washed several times with a small amount of ACN. Add about 10 ml of water Was. The product was placed in a freeze dryer and dried.Example 7 Ninhydrin test   The following three types of solutions are required to perform the ninhydrin test [I. Kaiser, R.L. Colescott, C.D. Bossinger, P.I. Cook, 3. Anal. Biochem. 34, (1970) , 595].   Solution 1: A solution containing 80 g of phenol in 20 ml of ethanol   Solution 2: 2% pyridine solution containing 33 mg of potassium cyanide KCN in 50 ml of water   Solution 3: A solution containing 500 mg of ninhydrin in 10 ml of ethanol a)Qualitative ninhydrin test   To determine whether the acylation has progressed quantitatively, In a dorf tube, apply 2-3 drops of the three solutions to a microspatula full of coaty. To react with the resin. The reaction mixture is heated in a water bath at 100 ° C. for about 5 minutes. If the acylation reaction is incomplete, the color of the solution will be dark blue, while quantitative In the case of a combined reaction, the reaction mixture remains yellow. b)Quantitative ninhydrin test   To determine the amino acid loading of the resin, the Fmoc-amino acid derivative was piperidine / D Deprotect with MF (v / v 40:60) for 40 minutes.   After washing with DMF, isopropanol and DCM, the resin is dried. About 3-5mg Samples were placed in a thermo-heating block for solution 1 (4 drops) and solution 2 (8 drops) And with solution 3 (4 drops) at 100 ° C. for 7 minutes. 60% of the reaction mixture Dilute immediately with ethanol and transfer to an appropriately sized measurement flask.   After calibrating the UV spectrometer with 60% ethanol, measure the absorbance and The resin load (μmol / g) is determined by applying an appropriate numerical value to the equation.   The compounds of Examples 8 to 23 described below were prepared according to the general conditions of Examples 1 to 6. Synthesized.Amino acid / peptide-dye conjugate Example 8 Fluorescein-5 (6) -aminothiono-N-glycine (FITC-Gly (OH))Three Preparation:   0.17 mmol (673 mg) resin-gly-NHTwo   0.5 mmol (193 mg) FITC   Yield (77.9 mg) 91%HPLC analysis:   Column: Nucleosil RP18, 5μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 2-100% ACN (0.1% TFA) 40 minutes   Flow rate: 1 ml / min, absorption at 235.0 nm and 225.0 nm   Retention time: 10.05 / 11.00 minutesExample 9 Fluorescein-5 (6) -aminothiono-N-glycyl-glycine (FITC-GlyTwo(OH))Four Preparation:   0.43 mmol resin-glyTwo-NHTwo   1.3 mmol (504 mg) FITC   Yield (220.4 mg) 89%HPLC analysis:   Column: Nucleosil RP18, 5μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 20-100% ACN (0.1% TFA) 40 minutes   Flow rate: 1 ml / min, absorption at 287.5 nm and 425.0 nm   Retention time: 8.00 minutesExample 10 Fluorescein-5 (6) -aminothiono-N-triglycyl-glycine (FITC-GlyFour(OH))Five Preparation:   0.2 mmol resin-glyFour-NHTwo   0.5 mmol (195 mg) FITC   Yield (77 mg) 74%HPLC analysis:   Column: Nucleosil RP18, 5μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 0-80% ACN (0.1% TFA) 40 minutes   Flow rate: 1 ml / min, absorption at 287.5 nm   Retention time: 17.5 minutesExample 11 Rhodamine MR 200-N-methylcarbonyl-N'-triglycyl-glycine Preparation:   44.4 mg resin-glyFour-NHTwo(Equivalent to about 0.02 mmol)   30 mg dye MR 200, free carboxylic acid   8.0 mg HOBT   6.3 μl DICyield:   quantitativeHPLC analysis:   Column: Nucleosil RP18, 5μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 0-80% acetonitrile (0.1% TFA) in 40 minutes   Flow rate: 1ml / min   Detection: Absorption at 617 nm   Retention time: 19.5 minutesTLC :   Silica gel, CHClThree/ MeOH 1: 1, Rf 0.55mass:   Calculated value 943.7         Measured 943.5Spectral data:   λmax.Ex615 nm, λmax.Em642 nm (in MeOH)Example 12 Rhodamine JA 51-N-propylcarbonyl-N'-triglycyl-glycine Preparation:   0.047 mmol resin-glyFour-NHTwo   0.141 mmol dye JA 51   0.2 mmol HOBT   0.2 mmol DICyield:   Almost quantitativeHPLC analysis:   Column: Nucleosil RP18, 5μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 0-80% acetonitrile (0.1% TFA) in 40 minutes   Flow rate: 1ml / min   Detection: absorbance at 631 nm   Retention time: 16.5 minutesmass:   Calculated 774.8         Found 774.6 Example 13 Digoxigenin 3-0-methylcarbonyl-triglycyl-glycine Retention time: 15 minutesPreparation:   0.2 mmol resin-glyFour-NHTwo   0.5 mmol digoxigenin-3-0-acetic acid-N-hydroxysuccinimide ester   Yield (94 mg) 72%HPLC analysis:   Column: Nucleosil RP18, 5μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 0-80% acetonitrile (0.1% TFA) in 40 minutes   Flow rate: 1ml / min   Detection: Absorption at 215 nm   Retention time: 15 minutesNucleoside / nucleotide-dye conjugate Example 14 3'-O- [S-triphenylmethyl-Nα- (9-fluorenylmethoxycarbonyl) -system Inyl] -2'-deoxythymidine (thymidine-Cys (Trt) (Fmoc))6 Preparation:   0.25 mmol resin-thymidine   0.5 mmol (Fmoc) Cys (Trt) OH   Retention time: 28.5 minutes   Yield: cleavage performed on analytical scaleHPLC analysis of the crude product:   Column: Vydac RP 18, 5 μm, 300 A, 4 × 250 mm   Gradient: 0-60% ACN (0.1% TFA) 20 minutes, 60-100% 25 minutes, 100% 30 minutes,          0% 35 minutes   Flow rate: 1ml / min   Absorption at 265 nm   Retention time: 28.5 minutesExample 15 3'-O-N- [Nε-pentamethylchromyl-Nα- (9-fluorenylmethoxycarbonyl ) -Arginyl] -2'-deoxythymidine (thymidine-Arg (Pmc) (Fmoc))7 Preparation:   0.25 mmol resin-thymidine   0.5 mmol (Fmoc) Arg (Pmc) OH   Yield: cleavage performed on analytical scaleHPLC analysis of the crude product:   Column: Vydac RP 18, 5 μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 0-60% ACN (0.1% TFA) 20 minutes, 60-100% 25 minutes, 100% 30 minutes,         0% 35 minutes   Flow rate: 1ml / min   Absorption at 265 nm   Retention time: 26.7 minutesExample 16 3'-O- [Nα- (9-fluorenylmethoxycarbonyl) -leucinyl] -2'-deoxythi Midine (Thymidine-Leu (Fmoc))8 Preparation:   0.25 mmol resin-thymidine   0.5 mmol (Fmoc) LeuOH   Yield: cleavage performed on analytical scaleHPLC analysis of the crude product:   Column: Vydac RP 18, 5 μm, 300A, 4 × 250 mm   Gradient: 0-60% ACN (0.1% TFA) 20 minutes, 60-100% 25 minutes, 100% 30 minutes,          0% 35 minutes   Flow rate: 1ml / min   Absorption at 265 nm   Retention time: 25.5 minutesExample 17 Compound 9 of Example 17 was synthesized continuously on a support (1. 1. (Fmoc)-amino acid binding; 3. deprotection of amino acids; Pigmented Binding). 3'-O-glycyl- {N-thiono [5 (6) -amino-fluoresceinyl]}-2'-deoxy-  Thymidine (Thymidine-gly-FITC)9 Preparation:   0.5 mmol resin-thymidine   0.5 mmol (Fmoc) gly (OH)   1.0 mmol FITC   Yield: cleavage performed on analytical scale   Rf value (silica gel 60, F254, Merck): 0.35; CHClThree/ MeOH (v / v 9: 1)   The following Examples 18-23 were also synthesized on the support, then cleaved from the resin, and To produce triphosphate. The synthesis of triphosphate is described in [Ludwig Eckstein, J .; Org. Chem. 54, 631-635, (1989)].Example 18 Fluorescein-5 (6) -amino-thiono- (N-glycyl)-[(3'-amino-2 ', 3'-dide Oxy) -thymidine-5'-triphosphate] (3'-amino-Gly-FITC, 3'-deoxy , 5'-Triphosphate-thymidine)Ten Preparation:   0.031 mmol resin-3'-amino-3'-deoxy-thymidine   0.047 mmol fluorescein-gly (OH)   Yield: 60.1% over all steps (17.4 mg)   Rf value (silica gel 60, F254, Merck): 0.59; isopropanol / NHFourOH / water                                                 (V / v / v 7: 1: 4)HPLC analysis of the crude product:   Column: Supersphere RP18 (e); 3 μm; 2 × 125 mm   Gradient: 0-2% B 20 minutes, 2-4% B 25 minutes, 4-20% B          A = TEAA, pH 7.0; B = ACN   Flow rate: 0.15 ml / min   Absorption at 265 nm   Retention time: 11.95 minutesExample 19 Fluorescein-5 (6) -amino-thiono- (N-diglycyl)-[(3'-amino-2 ', 3'-di Deoxy) -thymidine-5'-triphosphate] (3'-amino-GlyTwo-FITC, 3'-deoki (5,5-triphosphate-thymidine)11 Preparation:   0.031 mmol resin-3'-amino-3'-deoxy-thymidine   0.052 mmol fluorescein-glyTwo(OH)   Yield: 54% over all steps (19.9 mg)   Rf value (silica gel 60, F254, Merck): 0.29; CHClThree/ MeOH (v / v 1: 1)HPLC analysis of the crude product:   Column: Supersphere RP18 (e); 3 μm; 2 × 125 mm   Gradient: 0-2% B 20 minutes, 2-4% B 25 minutes, 4-20% B           A = TEAA, pH 7.0; B = ACN   Flow rate: 0.15 ml / min   Absorption at 265 nm   Retention time: 12.8 minutesExample 20 Fluorescein-5 (6) -amino-thiono- (N-tetraglycyl)-[(3'-amino-2 ', 3' -Dideoxy) -thymidine-5'-triphosphate] (3'-amino-GlyFour-FITC, 3'-de Oxy, 5'-triphosphate-thymidine)12 Preparation:   0.031 mmol resin-3'-amino-3'-deoxy-thymidine   0.045 mmol fluorescein-glyFour(OH)   Yield: 64.2% for all steps (21.9 mg)   Rf value (silica gel 60, F254, Merck): 0.53 isopropanol / NHFourOH / water                                                 (V / v / v 7: 1: 4)   Rf value (silica gel 60, F254, Merck): 0.26 CHClThree/ MeOH (v / v 1: 1)HPLC analysis of the crude product:   Column: Supersphere RP18 (e); 3 μm; 2 × 125 mm   Gradient: 0-2% B 20 minutes, 2-4% B 25 minutes, 4-20% B   A = TEAA, pH 7.0; B = ACN flow rate: 0.15 ml / min   Absorption at 265 nm   Retention time: 12.8 minutesExample 21 Rhodamine MR 200-N-methylcarbonyl- (N'-tetraglycyl)-[(3'-amino-2 ' , 3'-Dideoxy) -adenosine-5'-triphosphate] Preparation:   0.027 mmol resin-3'-amino-2 ', 3'-dideoxy-N6-Benzoyladenosine   0.050 mmol GlyFour-MR200   0.1 mmol HOBT   0.1 mmol DIC After cleavage from the carrier resin and subsequent synthesis of the triphosphate, the benzoyl protecting group is Removed with concentrated ammonia solution. Yield over all steps: 49% of theoryHPLC analysis:   Column: Hypersil ODS, 5μm, 120A, 4 × 250 mm   Flow rate: 1ml / min   Gradient: 0-20% B 10 minutes            80% B 20 minutes           100% B 25 minutes   Solvent: A: 0.1 M TEAA aqueous solution          B: Acetonitrile   Detection: Absorption at 617 nm   Retention time: 18.3 minutesmass:   Calculated value 1411.9         Found 1411.5Example 22 Rhodamine MR 200-N-methylcarbonyl- (N'-tetraglycyl)-[(3'-amino-2 ', 3'-dideoxy) -guanosine-5'-triphosphate] Preparation:   0.027 mmol resin-3'-amino-2 ', 3'-dideoxy-NTwo-Isobutyrylguanosine   0.050 mmol GlyFour-MR200   0.1 mmol HOBT   0.1 mmol DIC After cleavage from the carrier resin and subsequent triphosphate synthesis, the isobutyryl protecting group Was removed with a concentrated ammonia solution. Yield over all steps: 41% of theoryHPLC analysis:   Column: Hypersil ODS, 5μm, 120A, 4 × 250 mm   Flow rate: 1ml / min   Gradient: 0-20% B 10 minutes            80% B 20 minutes           100% B 25 minutes   Solvent: A: 0.1 M TEAA aqueous solution          B: Acetonitrile   Detection: Absorption at 617 nm   Retention time: 18.0 minutesmass:   Calculated value 1427.9         Actual value 1427.3 Example 23 Digoxigenin 3-0-methylcarbonyl- (N'-tetraglycyl)-[(3'-amino-2 ' , 3'-Dideoxy) -thymidine-5'-triphosphate] Preparation:   0.03 mmol resin-3'-amino-2 ', 3'-dideoxy-thymidine   0.06 mmol digoxigenin 3-O-methylcarbonyl-triglycyl-glycine   0.1 mmol HOBT   0.1 mmol DIC After completion of the condensation, cleavage from the carrier resin as in Examples 21 and 22, phosphorylation and 5 ' -Got the triphosphate. Yield over all steps: 58% of theoryHPLC analysis:   Column: Hypersil ODS, 5 μm, 120 A, 4 × 250 mm   Flow rate: 1ml / min   Gradient: 0-20% B 10 minutes            80% B 20 minutes           100% B 25 minutes   Solvent: A: 0.1 M TEAA aqueous solution          B: Acetonitrile   Detection: absorbance at 260 nm   Retention time: 15.2 minutesmass:   Calculated value 1139.9         Observed 1139.1Example 24 Use of 3'-modified nucleotides for enzymatic DNA sequencing   The following nucleotides prepared according to Examples 1-6 were used.   1 μg of M13mp18 single-stranded DNA (5 μl), 2 μl of fluorescein-labeled universal plasmid Immer (1 pmol, Pharmacia LKB), 2 μl of Mn buffer I (311 mM Tris-HCl, pH7. 5) 2 μl of Mn buffer II (177 mM DTT) and 2 μl of Mn buffer III (62 mM MnClTwo, 460 mM sodium isocitrate), mixed together, heated to 70 ° C, Cooled to 5 ° C (about 40 minutes). Next, 2 μl of diluted T7 DNA polymerase (4 (Pharmacia) was added to the template and primer heated to 37 ° C. Meanwhile, 3μ l of the termination mixture (T mix 1: 150 μl / compound 1; T mix compound 2: 200 μM II; T mix compound 3: 300 μM compound 4; each mixture was further 1 mM d ATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 1 mM dTTP, 50 mM NaCl, 40 mM Tris-HCl, pH Was added to the four reaction vessels and heated at about 37 ° C for at least 1 minute. Heated. Subsequently, 3.8 μl of the first mixture (annealing mixture) was preheated. Was immediately dispensed into the finished mixture. After incubation at 37 ° C for about 10 minutes, 4 μl Stop reagents (deionized formamide solution, dextran blue) were added to each reaction solution. Added. The reaction solution is heated at about 90 ° C for 2 minutes, and each slot of the 6% denaturing sequencing gel is (6 μl each). After that, individual DNA fragments are detected with a fluorescence detector. And identified.   FIG. 1 shows fluorescence emission F (λ) measured for Compounds 1 to 4 by RP-HPLC analysis.ex = 488 nm; λem= 520 nm) and absorbance A (λabs= 265 nm).   According to this, the fluorescence intensity of Compound 1 was the lowest. The strength of compounds 2 to 4 is 3 ' It increased remarkably with the length of the spacer group at position (4 ').   All four modified nucleotides were used as substrates by the DNA polymerase used. And had termination performance comparable to, for example, ddTTP. According to the invention Since there is a bulky residue at the 3 ′ (4 ′) position of the nucleotides of Compounds 2 to 4 These compounds are recognized and converted by DNA polymerase as a substrate. This is surprising because it could not be predicted.   Rhodamine and digoxigenin prepared as described in Examples 20 and 21 Can be used according to the above.                                   Abbreviation   Recommendations of the IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Committee (J. Biochem. 138, (1984), 9; J. Biol. Chem. 247, (1972), 977; Biochemistry 9, (1970), 3471). You. ACN acetonitrile AcOH glacial acetic acid AA amino acids CDClThree     Deuterochloroform CHThreeOH methanol CHClThree     Trichloromethane TLC thin layer chromatography DCA dichloroacetic acid DCC N-N'-dicyclohexylcarbodiimide DCM dichloromethane ddTTp 2 ', 3'-dideoxy, 5'-triphosphate DIC N-N'-diisopropylcarbodiimide DIEA diisopropylethylamine DMAP 4,4'-dimethylaminopyridine DMF N, N-dimethylformamide DMTr 4,4'-dimethoxytrityl DNA deoxynucleic acid EtTwoO diethyl ether FITC fluorescein isothiocyanate (5-isomer) Fmoc 9-fluorenylmethoxycarbonyl HOBt 1-hydroxybenzotriazole HPLC high-performance liquid chromatography KCN potassium cyanide Linker Anchor group between AA and resin MeOH methanol MW molecular weight ml milliliter mM mmol Mn manganese nm nanometer NMR nuclear magnetic resonance Pmc pentamethylchroman Rf TLC relative sample path RNA ribonucleic acid RP reversed phase RT room temperature Rt retention time SPPS solid phase peptide synthesis T thymidine T7 E. coli phage T7 Taq Thermococcus aquaticus TBTU 2- (1H-benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyl-           Uronium tetrafluoroborate TEAA Tetraethylammonium acetate TFA trifluoroacetic acid TFE trifluoroethanol Tris Tris (hydroxymethyl) aminomethane Trt triphenylmethyl (trityl) TTp 5'-triphosphate-thymidine UV UV VIS visible light μl microliter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C07H 19/16 8615−4C C07H 19/16 // C07D 311/82 9360−4C C07D 311/82 491/14 9271−4C 491/14 (72)発明者 ヴェヒゼルバーガー,ライナー ドイツ連邦共和国 ディー−65779 ケル クハイム 3 アム ローゼンバルト 23 番地 (72)発明者 エンゲルス,ヨアヒン ドイツ連邦共和国 ディー−61476 クロ ンベルグ フェルトベルグシュトラーセ 1番地 (72)発明者 グリージンガー,クリスチャン ドイツ連邦共和国 ディー−61440 オー ベルアーゼル ハンス ロザー シュテッ グ 52番地──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI C07H 19/16 8615-4C C07H 19/16 // C07D 311/82 9360-4C C07D 311/82 491/14 9271 -4C 491/14 (72) Inventor Wechselberger, Liner Dee-D 65779 Kelkheim 3 am Rosenwald 23 (72) Inventor Engels, Joahin D-61476 Kronberg Feldbergstrasse 1 Address (72) Inventor Griesinger, Christian Germany Dee 61440 Auber Azel Hans Roser Steg 52

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.一般式(1)の化合物: 式中、 R'は水素、モノ−、ジ−またはトリホスフェート、アルキルホスホネート、 ジアルキルホスフィネートまたはホスホルアミダイトを表し、 X は酸素、窒素、炭素または硫黄を表し、 Y は酸素、窒素または硫黄を表し、 Z は水素、ヒドロキシル、アミノまたはチオール基を表し、 R は非放射性の検出可能な基またはエフェクター分子が結合しているスペー サー基を表し、 塩基はプリンもしくはピリミジン塩基またはデアザプリンまたはそれらの誘 導体を表し、 n は0または1である。 2.残基 Rのスペーサー基が2〜12個の原子を有する、請求項1に記載の化合物 。 3.残基 Rが(アミノアシル)2-6基を有する、請求項1または2に記載の化合 物。 4.非放射性の検出可能な基がハプテン、蛍光体、金属キレート、発光体、タン パク質またはインターカレーターである、請求項1または2に記載の化合物。 5.検出可能な基がジゴキシゲニンまたはフルオレセインである、請求項4に記 載の化合物。 6.3'-アミノ-(glygly)2-6-FITC-3'-デオキシ-5'-トリホスフェートヌクレオ チド。 7.一般式(2)の化合物: 〔式中、 リンカーは選択的に切断可能なアンカー基を表し、 X は酸素、窒素、炭素または硫黄を表し、 Y は酸素、窒素または硫黄を表し、 Z は水素、ヒドロキシル、アミノまたはチオール基を表し、 R は水素を表し、 塩基はプリンもしくはピリミジン塩基またはデアザプリンまたはそれらの誘 導体を表し、 n は0または1である〕 をリンカー基を介して固相担体に結合させ、必要に応じて保護基を有する二官 能性または多官能性化合物を加え、次いで、必要に応じて再活性化させた検出可 能なシグナル成分を加え、担体マトリックスからヌクレオシド誘導体を切り離し 、そして所望によりそれを5'位置で誘導体化する、ことを含んでなる請求項1〜 6のいずれか1つに記載の化合物の製造方法。 8.二官能性または多官能性化合物が1または複数のカルボン酸、アミノカルボ ン酸またはペプチド誘導体である、請求項7に記載の方法。 9.アミノ酸成分を1重または2重等モル量で化合物(2)に加え、この方法を1 回または数回必要に応じて繰り返す、請求項7または8に記載の方法。 10.リンカー基が非置換メトキシ−またはハロゲン−置換トリチル基である、請 求項7に記載の方法。 11.RNAまたはDNAの塩基配列決定を行うための一般式(1)の化合物の使用 。 12.オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチドまたは核酸の非放射性検出を行うた めの一般式(1)の化合物の使用。 13.アンチセンスまたは遺伝子治療剤としての一般式(1)の化合物の使用。[Claims] 1. Compound of general formula (1): Wherein R ′ represents hydrogen, mono-, di- or triphosphate, alkylphosphonate, dialkylphosphinate or phosphoramidite, X represents oxygen, nitrogen, carbon or sulfur, and Y represents oxygen, nitrogen or sulfur. Represents Z represents a hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group, R represents a non-radioactive detectable group or a spacer group to which an effector molecule is attached, and the base is a purine or pyrimidine base or deazapurine or a derivative thereof. And n is 0 or 1. 2. The compound according to claim 1, wherein the spacer group at residue R has 2 to 12 atoms. 3. The compound according to claim 1, wherein the residue R has a (aminoacyl) 2-6 group. 4. 3. The compound according to claim 1 or 2, wherein the non-radioactive detectable group is a hapten, fluorophore, metal chelate, luminophore, protein or intercalator. 5. 5. The compound according to claim 4, wherein the detectable group is digoxigenin or fluorescein. 6. 3'-amino- (glygly) 2-6- FITC-3'-deoxy-5'-triphosphate nucleotide. 7. Compound of general formula (2): (Wherein, linker represents a selectively cleavable anchor group, X represents oxygen, nitrogen, carbon or sulfur, Y represents oxygen, nitrogen or sulfur, and Z represents a hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group. R represents hydrogen, and the base represents a purine or pyrimidine base or deazapurine or a derivative thereof, and n is 0 or 1.) is bonded to a solid support via a linker group, and if necessary, a protecting group is provided. Is added, followed by the addition of a reactivated detectable signal component, if necessary, to cleave the nucleoside derivative from the carrier matrix and optionally to derivatize it at the 5 'position. The method for producing a compound according to any one of claims 1 to 6, comprising: 8. The method according to claim 7, wherein the bifunctional or polyfunctional compound is one or more carboxylic acids, aminocarboxylic acids or peptide derivatives. 9. The method according to claim 7 or 8, wherein the amino acid component is added in a single or double equimolar amount to the compound (2), and the method is repeated once or several times as necessary. Ten. The method of claim 7, wherein the linker group is an unsubstituted methoxy- or halogen-substituted trityl group. 11. Use of the compound of the general formula (1) for determining the base sequence of RNA or DNA. 12. Use of a compound of general formula (1) for non-radioactive detection of oligonucleotides, polynucleotides or nucleic acids. 13. Use of a compound of general formula (1) as an antisense or gene therapy agent.
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