DNAをより簡便かつ高速に合成する新手法

～RNAにも応用可能で、医療･創薬･生命科学を支える技術～

2026（令和8）年6月22日
徳島大学
徳島文理大学
科学技術振興機構（JST）

発表のポイント

オリゴヌクレオチド（DNA/RNA）は核酸医薬の広がりや遺伝子解析の進展を支える医療･創薬･生命科学の基盤です。しかし、その化学合成法には、原料の安定性や合成効率の面で長年の課題がありました。
本研究では、オリゴヌクレオチドの合成に利用できる新しいビルディングブロックとして、「ヌクレオシド 3′-ホスホロフルオリダート [P(V)–F]」を開発しました。これにより、従来法より簡便な工程で、オリゴヌクレオチドを高速に鎖伸長できる新しい化学合成法を実現しました。
本成果は、核酸医薬や遺伝子検査用材料のより効率的な製造につながる可能性があります。将来的には、製造コストの低減や安定供給、環境負荷の低減を後押しする新たな基盤技術として期待されます。

徳島大学 大学院薬学研究科の三原 菜那 大学院生、徳島大学 大学院医歯薬学研究部 薬学域の田良島 典子 准教授、南川 典昭 教授らの研究グループは、徳島文理大学との共同研究により、オリゴヌクレオチド（DNA/RNA）を、より簡便かつ効率よく作る新しい化学合成法を開発しました。
オリゴヌクレオチドは、核酸医薬や遺伝子解析を支える重要な分子です。しかし、現在の標準的な化学合成法であるホスホロアミダイト法では、反応性の高い三価のリン[P(III)]型ビルディングブロックの安定性が不十分であることに加え、一塩基鎖伸長するたびにリン原子をP(III) からP(V) へと酸化する必要があることから、合成工程が煩雑になるという課題がありました。
そこで研究グループは、70年以上前にオリゴヌクレオチドの世界初の化学合成が達成された際の初期研究に着想を得て、五価リン[P(V)]型の新しいビルディングブロック「ヌクレオシド 3′-ホスホロフルオリダート [P(V)–F]」を開発しました。この原料は保存可能な高い安定性を示し、シリコン系添加剤で活性化することで、酸化工程を必要とせず、従来法よりも速くオリゴヌクレオチド鎖を伸長できることを示しました。さらに、標準的なDNA/RNA自動合成装置を用いて10量体、12量体、20量体の合成にも成功し、DNAに加えて化学修飾RNAへの展開可能性も示しました。本成果は、核酸医薬や遺伝子検査を支える合成基盤の新たな選択肢となるもので、将来的には製造効率向上、コスト低減、安定供給、環境負荷低減への貢献が期待されます。
本研究は、徳島文理大学 薬学部の張 功幸 教授らの協力の下、行われました。
本成果は、2026年6月19日（現地時間）付で「Journal of the American Chemical Society（JACS）」オンライン版に掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（JST） 創発的研究支援事業（JPMJFR2429）、日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業（JP25K02424、JP26KJ1757、JP22K06527、JP24K22023）およびJST 次世代研究者挑戦的研究プログラム（SPRING）(JPMJSP2113）の支援を受けて実施されました。キヤノン財団、長瀬科学技術振興財団、高橋産業経済研究財団および内藤記念科学振興財団のご支援もいただきました。

＜プレスリリース資料＞

本文　PDF（671KB）

＜論文タイトル＞

“Nucleoside 3′-Phosphorofluoridates for P(V)-Based Oligonucleotide Synthesis.”

DOI：10.1021/jacs.6c04623

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