4'-C-アミノアルキル-2'-O-メチル修飾RNAとその生物学的特性の合成

この論文では、4'-C-アミノアルキル-2'-O-メチルヌクレオシドの合成と、これらの類似体を含むRNAの特性について説明します。4'-C-アミノエチルと4'-C-アミノプロピル-2'-O-メチルリジンのホスホラミダイトを出発物質としてグルコースを使用して調製し、アナログを含むRNAをホスホラミダイトを使用して合成しました。熱変性研究により、これらのヌクレオシド類似体は二本鎖RNA（DSRNA）の熱安定性を低下させることが明らかになりました。NMR、分子モデリング、およびCDスペクトル測定の結果は、4'-C-アミノアルキル-2'-O-メチルリジンがDSRNAでC2'-Endo砂糖のパッカリングを採用することを示唆しています。乗客鎖および種子領域外のガイド鎖における4'-C-アミノアルキルの修飾は、siRNAのRNAi活性に対して十分に許容されていました。4'-C-アミノエチルと4'-C-アミノプロピル類似体を含む一本鎖RNA（SSRNA）とsiRNAは、ウシ血清を含む緩衝液の安定性が高いことを示しました。したがって、4'-C-アミノエチルと4'-C-アミノプロピル類似体を含むsiRNAは、治療的siRNA分子の開発のための良い候補です。

In this paper, we describe the synthesis of 4'-C-aminoalkyl-2'-O-methylnucleosides and the properties of RNAs containing these analogs. Phosphoramidites of 4'-C-aminoethyl and 4'-C-aminopropyl-2'-O-methyluridines were prepared using glucose as starting material, and RNAs containing the analogs were synthesized using the phosphoramidites. Thermal denaturation studies revealed that these nucleoside analogs decreased the thermal stabilities of double-stranded RNAs (dsRNAs). Results of NMR, molecular modeling, and CD spectra measurements suggested that 4'-C-aminoalkyl-2'-O-methyluridine adopts an C2'-endo sugar puckering in dsRNA. The 4'-C-aminoalkyl modifications in the passenger strand and the guide strand outside the seed region were well tolerated for RNAi activity of siRNAs. Single-stranded RNAs (ssRNAs) and siRNAs containing the 4'-C-aminoethyl and 4'-C-aminopropyl analogs showed high stability in buffer containing bovine serum. Thus, siRNAs containing the 4'-C-aminoethyl and 4'-C-aminopropyl analogs are good candidates for the development of therapeutic siRNA molecules.