JP2005521119A

JP2005521119A - アポトーシス誘導ホスホジエステルオリゴヌクレオチドのコンホメーション−活性の関係

Info

Publication number: JP2005521119A
Application number: JP2003521874A
Authority: JP
Inventors: シー．フィリップス，ニゲル; シー．フィリオン，マリオ; リチャードホラン，ズデネク
Original assignee: バイオニケライフサイエンシーズインコーポレイテッド
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2022-08-19
Also published as: KR20040032925A; US20030113763A1; DE60211206T2; WO2003016528A2; US8350016B2; WO2003016528A3; KR100943567B1; US7199228B2; DE60211206D1; IL160407A0; HK1069205A1; JP2005509411A; DE60231986D1; DK1417307T3; AU2002330663B2; MXPA04001480A; ATE428781T1; WO2003016567A3; ATE325341T1; US20110160291A1

Abstract

本発明は、オリゴヌクレオチドが生物活性を保有し得るかどうか、およびオリゴヌクレオチドの三次元構造および電荷特性に基づいた生物活性の有効性を予測するコンピュータを使った方法を提供することにより、生物活性に関する分子のｉｎｓｉｌｉｃｏでの評価を容易とする。生物活性としては、細胞増殖、細胞周期停止およびアポトーシスの誘導が挙げられるが、これらに限定されない。

Description

本発明は、オリゴヌクレオチドがオリゴヌクレオチドの三次元構造および電荷特性に基づいて癌細胞においてアポトーシスを誘導し得るかどうかを予測するコンピュータを使った方法を提供する。

癌は、異型細胞の異常な最終蓄積であり、これは過剰な増殖、細胞死の不足、またはその２つの組合せに起因し得る。

増殖は、１つの細胞を２つの細胞に分裂させる細胞周期を通しての細胞の進行の極致である。細胞周期の５つの主な期は、Ｇ_０、Ｇ_１、Ｓ、Ｇ_２およびＭである。Ｇ_０期中、細胞は静止状態である。ある時期には身体中のほとんどの細胞がこの段階にある。Ｇ_１期中、分裂するためのシグナルに応答する細胞は、ＤＮＡ合成に必要なＲＮＡおよびタンパク質を産生する。Ｓ期（ＳＥ：初期Ｓ期、ＳＭ：中期Ｓ期、およびＳＬ：後期Ｓ期）中、細胞はそれらのＤＮＡを複製する。Ｇ_２期中、タンパク質が細胞分裂の準備ために合成される。分裂（Ｍ）期中、細胞は２つの娘細胞に分裂する。細胞周期の進行中の変化によりすべての癌が生じ、それは遺伝子の過剰発現、調節遺伝子の突然変異、またはＤＮＡ損傷チェックポイントの破棄に起因し得る(Hochhauser D., Anti-Cancer Chemotherapeutic Agents, 8:903, 1997)。

アポトーシス、若しくはプログラム細胞死は、望ましくない細胞の死滅および除去のための生理学的プロセスであり、化学療法剤が癌細胞を死滅させるメカニズムである。アポトーシスは、核クロマチンの凝縮、細胞収縮、核の断片化、原形質膜小疱形成、および膜結合アポトーシス体の形成を包含する細胞内の特有の形態学的変化を特徴とする(Wyllie et al., Int. Rev. Cytol., 68:251, 1980)。原形質膜の内面から外面へのホスファチジルセリンの移行がクロマチン凝縮と同時に起こり、アポトーシスにおける細胞の顕著な特徴とみなされる(Koopman, G. et al., Blood, 84:1415, 1994)。アポトーシスの実際のメカニズムは、カスパーゼとして知られるシステインプロテアーゼファミリーの活性化により媒介されることが知られている。しかしながら、ほとんどの従来技術の抗癌療法は、アポトーシスの誘導を対象にしており、臨床応用には決して適当ではないことが証明されている。これらの療法の多くは、効果的でないかまたは毒性があり、有害な副作用を有し、結果として薬剤耐性または免疫感作の発達をもたらし、レシピエントを衰弱させている。多くの疾患または状態は望ましくない細胞増殖を特徴とし、医学または獣医学の技術分野の当業者に既知である。

老化(Dimri et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:20, 1995)またはアポトーシス(Wyllie et al., Int. Rev. Cytol. 68:251, 1980)の誘導によるプログラム細胞死の誘導は、例えば、しかしこれらに限定されないが、癌、自己反応性疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患および増殖性疾患を含む望ましくない細胞の異常蓄積を包含する疾患の治療にとって重要である。しかしながら、ほとんどの従来技術の抗癌療法は、アポトーシスの誘導または免疫系の刺激を対象にしようとも、臨床応用には決して適当ではないことが証明されている。これらの療法の多くは、効果的でないかまたは毒性があり、有害な副作用を有し、結果として薬剤耐性または免疫感作の発達をもたらし、レシピエントを衰弱させている。分子が所望の生物活性を保有するかどうかを予測するために分子を評価する新規方法が必要とされる。

合成オリゴヌクレオチドは、細胞において内部移行されるポリアニオン性配列である(Vlassov et al., Biochim. Biophys. Acta, 11197:95, 1994)。癌細胞の増殖を阻害するために、核酸(Wagner, R., Nature, 372:333, 1994)、特定の細胞タンパク質(Bates et al., J. Biol. Chem., 274:26369, 1999)、および特定の核タンパク質(Scaggiante et al., Eur. J. Biochem, 252:207, 1998)に選択的に結合する合成オリゴヌクレオチドが報告されている。

グアニン（Ｇ）および可変量のチミン（Ｔ）（オリゴヌクレオチドＧＴｎ）（ここで、ｎは１以上または７以下であり、塩基数は２０以上である）を含有する合成２７塩基配列(Scaggiante et al., Eur. J. Biochem., 252:207, 1998)は、４５ｋＤａの核タンパク質への配列特異的結合により癌細胞株の成長を阻害することが報告されているのに対し、ＧＴｎ（ここで、塩基数は２０以下である）は、癌細胞系に対して不活性であることが報告されている(Morassutti et al., Nucleosides and Nucleotides, 18:1711, 1999)。３’アミノアルキル修飾を伴う１５塩基および２９塩基の２つの合成ＧＴリッチなオリゴヌクレオチドは、ヌクレオリンに結合するＧ−四分体を形成し、かつ癌細胞株の増殖を阻害することが報告されている(Bates et al., J. Biol. Chem., 274:26369, 1999)。哺乳類テロメア反復配列と同一の配列を有する合成６塩基ＴＴＡＧＧＧ−ホスホロチオエートは、ｉｎｖｉｖｏおよびｉｎｖｉｔｒｏでバーキットリンパ腫細胞の増殖を阻害することが報告されている(Mata et al., Toxicol. Applied Pharmacol., 144:189, 1997)。しかしながら、合成６塩基ＴＴＡＧＧＧ−ホスホジエステルヌクレオチドは抗テロメラーゼ活性を有さないことが報告されている（米国特許第５，６４３，８９０号）。

アンチセンスＤＮＡ（ｍＲＮＡ結合または三重鎖形成ＤＮＡ）または免疫賦活性ＣｐＧモチーフのような生物活性を有するデオキシリボヌクレオチドは、多くの場合分子内塩基対結合により安定化される配列特異的線状モチーフを特徴とする。ホスホロチオエート置換のような骨格修飾は悪影響を及ぼさず、これらの分子の活性を高める場合が多い。

本発明者等はすでに、（Ｇ_ｘＴ_ｙ）_ｎ、（Ｔ_ｙＧ_ｘ）_ｎ、ａ（Ｇ_ｘＴ_ｙ）_ｎ、ａ（Ｔ_ｙＧ_ｘ）_ｎ、（Ｇ_ｘＴ_ｙ）_ｎｂ、（Ｔ_ｙＧ_ｘ）_ｎｂ、ａ（Ｇ_ｘＴ_ｙ）_ｎｂ、ａ（Ｔ_ｙＧ_ｘ）_ｎｂ（ここで、ｘおよびｙは、１〜７の整数であり、ｎは１〜１２の整数であり、ａおよびｂは、１つまたは複数のＡ、Ｃ、ＧまたはＴである）からなる群から選択される２〜２０塩基の３’−ＯＨ，５’−ＯＨ合成オリゴヌクレオチドを含む組成物および方法について記載しており、ここで、配列は２〜２０塩基であり、また配列は、多数の癌細胞における細胞周期停止の誘導、増殖の阻害、カスパーゼ活性化の誘導、およびアポトーシスの誘導からなる群から選択される応答を誘導する（ＰＣＴＣＡ００／０１４６７号、ＷＯ０１／４４４６５号）。

コンピュータによる手法により、三次元分子構造と生物活性との相関が可能となり、活性分子のコンホメーションの予測が容易となる。モデリングは、研究の下で正確に現象を表すことが可能である数学的方程式の使用を伴う。分子力学解析(Allinger, N.L., J. Comput. Chem., 12, 844, 1991)は、構造およびコンホメーション関係を解析するのに使用することができる。分子力学の基本的な仮定は、小分子に関して実験的に確定されたデータ（結合長、結合角等）をより大きな分子へと推定させることができることである。分子モデリングアプローチは、構造活性関係を確定し、活性な三次元分子コンホメーションの予測を可能にするのに使用されている(N. Evrard-Todeschi et al., J. Chem. Inf. Comput. Sci., 38:742, 1998; Chen H. et al., J. Med. Chem. 36:4094, 1993; A. Guarna et al., J. Med. Chem., 40:3466, 1997; M. Read, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
98:4844, 2001)。

したがって、特に細胞において細胞応答を誘導するオリゴヌクレオチドの能力に関して
、オリゴヌクレオチドの生物活性を予測する際に有用であるオリゴヌクレオチドにおける新規三次元コンホメーションまたは構造モチーフの特定が引き続き必要とされる。癌細胞におけるアポトーシスのような応答を含む細胞応答を予測する能力が必要とされる。

本発明は、オリゴヌクレオチド配列がアポトーシス活性を保有するかどうかを予測するのに有用なコンピュータを使った方法を提供することにより、この必要性を実現する。このｉｎｓｉｌｉｃｏでの方法はまた、オリゴヌクレオチド配列のアポトーシスを誘導する相対的な有効性を予測する。本発明は、オリゴヌクレオチド組成物のアポトーシスを誘導する能力に関するオリゴヌクレオチド組成物のｉｎｓｉｌｉｃｏでの評価またはスクリーニングのための合理的基盤を提供し、それによりｉｎｖｉｖｏまたはｉｎｖｉｔｒｏでのさらなる試験のために特定のオリゴヌクレオチド組成物を選定する手段を提供する。本発明は、ａ）特定の予測生物活性を有するオリゴヌクレオチド組成物を特定すること、（ｂ）特定の予測生物活性を有するオリゴヌクレオチド組成物の有効性を予測すること、および（ｃ）アポトーシス活性に関してｉｎｖｉｔｒｏおよびｉｎｖｉｖｏで試験されるべき候補オリゴヌクレオチド組成物の数を減少させることにより、薬剤設計および開発の費用における有意な節約を提供する。

配列のアポトーシスを誘導する能力の予測は、以下の：癌、高増殖性障害、自己免疫疾患、関節炎、慢性関節リウマチ、炎症、リンパ増殖性疾患、血管形成術後の血管の再狭窄、および喘息を含むがこれらに限定されない幾つかの疾患および状態で望まれる。配列のアポトーシスを誘導する能力の予測は、扁平上皮癌、線維肉腫、サルコイド癌腫、黒色腫、乳癌、肺癌、結腸直腸癌、腎臓癌、骨肉腫、皮膚黒色腫、基底細胞癌、膵臓癌、膀胱癌、脳腫瘍、卵巣癌、前立腺癌、白血病、リンパ腫およびそれらに由来する転移を含むがこれらに限定されない癌において特に望ましい。

高精度（９５％を上回る）でｉｎｓｉｌｉｃｏでアポトーシス誘導活性を予測する予期せぬ能力は、高価な高性能化学合成およびアポトーシス誘導スクリーニングの必要性を減少し、したがってかなり効率的で費用効率がよい様式での生物学的に活性な分子の特定を可能にする。

本発明の利点は、本発明が新規治療用組成物の発見を促進することである。本発明の別の利点は、ｉｎｖｉｖｏおよびｉｎｖｉｔｒｏでの生物学的試験に関して候補オリゴヌクレオチド配列を提供することにより、本発明が新規治療用組成物を発見する費用を減少させることである。これらの節約は、患者に対して、またヒトおよび動物のための保健医療産業全体にわたって治療薬の費用に直接影響を及ぼす。本発明のさらに別の利点は、オリゴヌクレオチド配列の有効性を予測し、それによりｉｎｖｉｖｏおよびｉｎｖｉｔｒｏでの生物学的試験に関して優先順位を付けることにより、本発明が新規治療用組成物を発見する費用を減少させることである。

したがって、本発明の目的は、オリゴヌクレオチド配列の評価に有用なコンピュータを使った方法を提供することである。

本発明の別の目的は、オリゴヌクレオチド配列が、細胞増殖の阻害、細胞周期停止の誘導またはアポトーシスの誘導のような細胞における応答を誘導する能力を保有するかどうかを予測するためのオリゴヌクレオチド配列の評価に有用なコンピュータを使った方法を提供することである。

本発明の特定の目的は、オリゴヌクレオチド配列が、細胞におけるアポトーシスを誘導
する能力を保有するかどうかを予測するためのオリゴヌクレオチド配列の評価に有用なコンピュータを使った方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、オリゴヌクレオチド配列が、癌細胞におけるアポトーシスを誘導する能力を保有するかどうかを予測するためのオリゴヌクレオチド配列の評価に有用なコンピュータを使った方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、疾患の治療において有用であるオリゴヌクレオチド配列を特定するのに有用な方法を提供することである。

本発明の別の目的は、望ましくない細胞増殖を特徴とする疾患および状態の治療において有用であるオリゴヌクレオチド配列を特定するのに有用な方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、自己免疫疾患、炎症、関節炎、喘息、血管形成術後の血管の再狭窄、高増殖性障害、リンパ増殖性疾患および癌のような望ましくない細胞増殖を特徴とする疾患および状態の治療において有用であるオリゴヌクレオチド配列を特定するのに有用な方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、癌の治療において有用であるオリゴヌクレオチド配列を特定するのに有用な方法を提供することである。

本発明の別の目的は、高性能化学合成および生物活性スクリーニングに対する方策なしでｉｎｓｉｌｉｃｏでのアポトーシス誘導活性を有する分子の特定を可能にする方法を提供することである。

細胞応答を誘導する、特に細胞増殖を阻害する、細胞周期進行を停止させる、かつ／または細胞においてアポトーシスを誘導するオリゴヌクレオチド配列の能力および有効性を予測する本発明の予期せぬ驚くべき能力は、医学の技術分野で長い間実現されていない必要性に対処し、動物およびヒトにとって重要な有益性を提供する。

本発明のこれらおよび他の目的、特徴ならびに利点は、以下に開示する実施形態の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を参照すれば明確になるであろう。

本発明は、オリゴヌクレオチド配列が、細胞応答を誘導する能力、特に細胞において細胞増殖を阻害する、細胞周期進行を停止させる、かつ／または細胞においてアポトーシスを誘導する能力を保有するかどうかを予測するのに有用なコンピュータを使った方法を提供する。好ましい実施形態では、このｉｎｓｉｌｉｃｏでの方法は、オリゴヌクレオチド配列がアポトーシスを誘導する能力を保有するかどうかを予測する。このｉｎｓｉｌｉｃｏでの方法はまた、細胞応答を誘導する、特に細胞において細胞増殖を阻害する、細胞周期進行を停止させる、かつ／または細胞においてアポトーシスを誘導するオリゴヌクレオチド配列の相対的有効性を予測する。好ましい実施形態では、このｉｎｓｉｌｉｃｏでの方法は、細胞においてアポトーシスを誘導するオリゴヌクレオチド配列の相対的有効性を予測する。
本発明は、細胞増殖を阻害する、細胞周期進行を停止させる、カスパーゼを活性化させる、ＰＡＲＰを切断する、かつ／または細胞においてアポトーシスを誘導するオリゴヌクレオチド組成物の能力を予測するオリゴヌクレオチド組成物のｉｎｓｉｌｉｃｏでの評価またはスクリーニングのための合理的基盤を提供し、それによりｉｎｖｉｖｏまたはｉｎｖｉｔｒｏでのさらなる試験のために特定のオリゴヌクレオチド組成物を選定する手段を提供する。

本発明の方法は、配列がアポトーシス生物活性を有するかどうかを予測する際に有用である１つまたは複数の中心を、オリゴヌクレオチド配列が保有するかどうかを判断するのに使用される。

本明細書中で使用する場合、配列は、細胞においてアポトーシスを誘導する配列の能力を予測するのに使用される特定可能な球状三次元構造（これは、反対側にある塩基のアミノ／アミド基の正電荷によりフレーミングされた負に荷電したリン酸基の中心に基づいている）を形成するオリゴヌクレオチド配列における塩基、デオキシリボースおよびホスホジエステル基の結合を指す。

本明細書中で使用する場合、「中心」(centrum)は、安定化用分子間水素結合ありまたはなしで、２つ以上のリン酸基および２つ以上の隣接塩基（Ａ型中心）または非隣接塩基（Ｂ型中心）を含む分子内下部構造の非存在あるいは存在を指す。塩基がリン酸ネックレスに対して同じ平面または反対の平面で垂直配向で隣接する場合、中心は隣接である（Ａ型）として定義される。塩基の順序が連続していない場合に、中心は非隣接である（Ｂ型）として定義される。好ましい配向はＡ型またはＢ型であり、より好ましい配向はＡ型およびＢ型であり、最も好ましい配向は、リン酸ネックレスに垂直な同じ平面で塩基を有するＡ型である。配列が、５’末端に１つの中心を、また３’末端に第２の中心を有する場合、下付表示、例えばＡ_１は、５’末端でのＡ型中心を指す。下付Ａ_２は、３’末端でのＡ型中心を指す。同じ表示法がＢ型中心に適用される。リン酸ネックレスの反対側にアミノまたはアミドあるいはその両方の基が存在する場合、中心はフレーミングされているとみなされる。

以下の表記は、オリゴヌクレオチド配列における塩基の配列を記載するのに使用される：Ａ＝アデニン、Ｃ＝シトシン、Ｇ＝グアニン、Ｔ＝チミン。

以下のパラメータは、三次元オリゴヌクレオチド配列を記載するのに使用される：Ａ）距離はすべてｐｍである、Ｂ）分子内水素結合は、関与する原子の相互距離が３００ｐｍ未満である場合に形成すると仮定される、およびＣ）分子動力学値はｋｃａｌ／ｍｏｌである。

本明細書中で使用する場合、細胞応答は一般に、増殖の阻害、細胞周期進行の停止、および／または細胞におけるアポトーシスの誘導を指す。好ましい応答は、アポトーシスの誘導である。細胞としては、任意の細胞、特に望ましくない増殖を示す細胞が挙げられる。かかる細胞は、高増殖性障害、自己免疫疾患、関節炎、慢性関節リウマチ、炎症、リンパ増殖性疾患、癌および喘息で見出され得る。癌細胞としては、扁平上皮癌、線維肉腫、サルコイド癌腫、黒色腫、乳癌、肺癌、結腸直腸癌、腎臓癌、骨肉腫、皮膚黒色腫、基底細胞癌、膵臓癌、膀胱癌、脳腫瘍、卵巣癌、前立腺癌、白血病またはリンパ腫およびそれらに由来する転移由来の細胞が挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書中で使用する場合、「治療上の処置」および「に有効な量」という語句は、癌細胞を含む細胞において細胞増殖を阻害するか、細胞周期進行を停止させるか、またはアポトーシスを誘導するのに有効な三次元オリゴヌクレオチド配列の量を指す。

有効量の本発明のオリゴヌクレオチド配列を含む組成物を、ヒトを含む動物へ投与することは、癌、関節炎、慢性関節リウマチ、高増殖性障害、血管形成術後の血管の再狭窄、リンパ増殖性疾患および喘息を含むがこれらに限定されない疾患を防止、治療あるいは排除する治療上の処置である。

アポトーシスの誘導は、特に、扁平上皮癌、線維肉腫、サルコイド癌腫、黒色腫、乳癌、肺癌、結腸直腸癌、腎臓癌、骨肉腫、皮膚黒色腫、基底細胞癌、膵臓癌、膀胱癌、脳腫瘍、卵巣癌、前立腺癌、白血病またはリンパ腫およびそれらに由来する転移由来のものが挙げられるが、これらに限定されない癌において望ましい。

以下の説明において限定するつもりはないが、本明細書中に記載した適切な分子内水素結合、原子内寸法を有するとともに、負電荷または電気陰性度（例えば、リン酸基からの）、正電荷または電気陽性度（例えば、アミンおよびアミド基からの）という性質を持ったオリゴヌクレオチド配列における分子の組合せは、癌細胞においてアポトーシスを誘導する能力を保有することが提唱される。

コンピュータハードウェアおよびソフトウェア
本発明は、当業者に使用されるケミカルドローイングソフトウェアを操作し、かつ中心のパラメータを測定するのに十分なメモリーおよび演算速度を有する任意のコンピュータを用いて実施され得ることが理解されよう。中心の様々なパラメータの測定は、描いた構造を三次元構造に変換するソフトウェアを用いて達成される。

ソフトウェアを用いて、原子間距離が三次元構造においてｐｍ（ピコメートル）で測定され、ここでは第１の原子が選定され、カーソル（ポインター）の先でそれらの原子間の距離に関する情報が示される。

さらに、以下に記載する中心の構成成分の決定を容易とする任意のケミカルソフトウェアを使用してもよい。かかるソフトウェアは当業者に一般に知られている。本発明の一実施形態では、ＣｈｅｍＤｒａｗソフトウェアが使用される。Ｃｈｅｍ３ＤソフトウェアはCambridgesoft.Com, Cambridge, MA, USAにより供給される。Ｓｙｂｉｌｌ（Triposから）、ＣｈａｒｍおよびＩｎｓｉｄｅＩＩ（Accelrysから）のような分子モデリングの当業者に既知の他のソフトウェアパッケージを使用してもよい。

本発明の方法は、消費者が一般に入手可能な、例えばDell、Apple、Compaq、Hewlett-Packard、Gateway、ＩＢＭにより製造されるデスクトップ型ユニットおよびラップトップ型コンピュータ、あるいはSilicon GraphicsまたはCray製コンピュータのようなより高機能なコンピュータのようなパーソナルコンピュータを用いて実施され得る。

コンピュータは、キーボード、タッチスクリーンまたは当業者に既知の他の入力デバイスのような情報の入力のための手段に操作上接続される。コンピュータは、ＣＤ読み書きデバイス、ディスクドライブ、または情報へのアクセスおよび入力に関する当業者に既知の他の手段のような手段に操作上接続される。さらに、コンピュータは、インターネット、遠隔データベース、あるいは化学構造のデータベースへのアクセスを提供する他のサーバに操作上接続されてもよく、その結果特定の分子構造に関する情報が迅速に獲得され得る。

コンピュータは、モニター、プリンターおよび当業者に既知の他の表示手段のような情報の表示または出力のための手段に操作上接続される。かかる手段は、オリゴヌクレオチド配列の三次元構造およびそれらの構造に関連した様々なパラメータ（例えば、球状形状、リン酸骨格配向の形状、ならびにリン酸基、２−デオキシリボース、プリン、ピリミジン、アミノ基、アミド基、３’および５'末端にある水酸基、および中心の位置）の可視化を可能にする。

オリゴヌクレオチドにおける中心のｉｎｓｉｌｉｃｏでの特定に関する本発明の一般的
な方法
以下の工程は、オリゴヌクレオチド配列における中心を特定するための本発明の一般的な方法について記載する。

１）分子を描く。オリゴヌクレオチド分子は、ＣｈｅｍＤｒａｗｖ．５ソフトウェアを用いて描かれた。

２）誤りを調べる。構造を検査して、原子、結合および原子価が正しいことを保証した。

３）Ｃｈｅｍ３Ｄソフトウェアによる描いたモデルの変換および解析。構造を描いた後、Ｃｈｅｍ３Ｄソフトウェアを用いて構造を開いて、三次元モデルを創り出した。誤りが見られた場合（例えば、単結合ではなくで二重結合）、警告メッセージが発せられ、何かが正しくないことを示した。かかる場合では、ＣｈｅｍＤｒａｗプログラムを用いて、描いた構造を変化させ、Ｃｈｅｍ３Ｄソフトウェアにおいて描いた（正しい）構造を開くことにより手法を繰り返した。

４）エネルギーの最小化。エネルギーの最小化は、安定なコンホメーションを位置付けするのに必要とされる。Ｃｈｅｍ３ＤソフトウェアにおけるＭＭ２メニューから、「エネルギーの最小化(Minimize energy)」を選択した。デフォルト値０．１０００は、精度と速度との間の合理的な妥協点であった。結果には、以下のパラメータ：結合伸縮エネルギー（bond stretching energy）、変角エネルギー(angle bending energy)、ねじれエネルギー、非結合エネルギー、ファンデルワールスエネルギー、静電エネルギー、双極子／双極子寄与、双極子／電荷寄与、面外変角(out-of-plane bending)、および伸縮−変角パラメータ(stretch-bend parameters)の値が含まれていた。伸縮−変角パラメータは、元素の従来のリストにおける伸縮−変角相互作用条件に関する力定数である。パラメータは、ソフトウェアの一部としてすでにインストールされている。ｘおよびｙは任意の非水素原子を表す。アングル（角度）が圧縮されると、ＭＭ２力場は伸縮−変角力定数を用いて、アングル（角度）における中心原子からアングル（角度）における他の２つの原子までの結合を長くする。

所定のコンホメーションに関する総立体エネルギーは、上述の値（結合伸縮エネルギー、変角エネルギー、ねじれエネルギー、ファンデルワールスエネルギー、静電エネルギー、および伸縮−変角エネルギー）の概括としてｋｃａｌ／ｍｏｌの単位で表される。伸縮変角交差条件は、結合伸縮と変角との間でカップリングが行われる場合に使用される。これらのエネルギーの合計が生じた総立体エネルギーを提供する。

５）３１０°Ｋでの分子の分子動力学の算出。分子動力学算出は、原子運動をシュミレートするためにニュートン力学を使用し、モデルがより低温からより高温まで（またはその逆）移動するにつれ運動エネルギーを付加するか、または差し引いた。

分子動力学は、分子動力学を選択することにより、メニューＭＭ２から演算した。この計算は、以下のデフォルトパラメータを使用した：ステップ間隔：２ｆｓ、フレーム間隔：１０フェムト秒（ｆｓ）、〜ステップ後に停止：１０，０００ステップ、加熱／冷却速度：１ｋｃａｌ／原子／ピコ秒（ｐｓ）、標的温度：３００°ケルビン（Ｋ）に設定。

標的温度は、各分子の分子形状および温度範囲に関して３００°Ｋ〜３１０°Ｋの変動を測定するための一連の実験後に３００°Ｋに設定した。３００°Ｋのデフォルト値は最大３１０°Ｋまでの温度範囲を網羅する（３００°Ｋは、実験を行った３７℃の温度に相当していた）ことがわかった。温度が３１０°Ｋに設定される場合、算出値の範囲は通常
３１０°Ｋ範囲を超過することが観察された。

６）分子コンホメーション、塩基フィンガーおよびフィンガー間のネックを特定するための、および所定の分子の球状または線状ドメインを特定するための溶媒接近可能表面の表示。溶媒接近可能表面の表示は、特定の原子および結合情報ではなくて、分子全体に関する情報を提供する。溶媒接近可能表面は、溶媒分子が接近することができる分子部分を表す。一般的な溶媒は、種々の半径値を有する。水のデフォルト値（１４０ｐｍ）を使用した。表面は、分子の物理特性および化学特性に関する情報を表示する。表面は、分子の外部表面界面（または電子分布）の側面を表示する。分子表面型は、中実、ワイヤメッシュ、ドットまたは半透明である。分子表面を表示するために、ビューメニューは４つの選択が用いられた：Ａ）中実表面は不透明形態として表示される。これは、表面自体の細部を検査するのに有用であり、特に基礎をなす原子および結合においては有用でない。Ｂ）ワイヤメッシュは、線の連結ネットとして表示される。ワイヤメッシュは表面特徴を表示し、原子および結合の視認性を可能にする。Ｃ）ドットは、一連の非連結ドットとして表示される。これは、基礎をなす構造を考察するのに使用された。Ｄ）半透明表面は中実形態で表示されるが、部分的に半透明であり、その結果原子および結合が見て取れる。

７）分子間水素結合の特定。距離が３００ｐｍ以下であれば、水素結合は形成されることが可能である。

８）強電気陰性中心の形成のための基盤としてリン酸ネックレスまたはビーズ様外観を形成するリン酸基の存在の特定。リン酸ネックレスが存在した場合、中心サイズを算出した。

９）電気陰性中心におけるリン酸基についての電気陽性フレーミングに関する塩基の空間的配向の決定。

１０）アミノ／アミド基、ならびにリン酸基由来の３’および５’水酸基の原子間距離の測定。ソフトウェアを用いて、三次元構造において原子間距離をｐｍ（ピコメートル）で測定し、ここで第１の原子が選定され、カーソル（ポインター）の先でこれらの原子間の距離に関する情報が示される。原子間距離：本発明者等のモデル中の各原子の相対位置は、Ｚ行列の内部座標と呼ばれる一連の寸法により決定された。任意の特定の原子に関する内部座標は、寸法（今回の場合、その原子と他の原子との間の結合長）から構成される（より詳細な解析には任意に、結合角および二面角が含まれる）。

内部座標値は、ツールメニューから値を選択し、モデル表を示すように指摘して、続いて内部座標を選択することにより得られた。Ｚ行列における第１の３つの原子は、以下のように規定した：１）原点原子はＺ行列における第１の原子であり、モデル中の他の原子はすべて、この原子に対して配置された、２）第１の配置される原子は、原点原子に関してのみ配置された。第１の配置される原子位置は、原点原子からの距離により明示された（今回の場合、それは、リン酸基間、リン酸基とアミノ／アミド基との間、および関与塩基のアミノ／アミド基間の原子間距離の寸法であった）、３）第２の配置される原子は、原点原子および第１の配置される原子に対して配置される。内部座標の全組は、モデル表を示すように指摘し、内部座標を選択することによりツールメニューから得られた。

１１）モデル予測とアポトーシス誘導の実際値との比較。比較は、アミノ／アミド基によりフレーミングされた電気陰性中心の球状または線状形状および原子間距離と、測定されたアポトーシス活性よりなされた。

１２）２つの中心が見られる場合、より高度のアポトーシス誘導の高い蓋然性が存在す
る。

塩基のアミノ／アミド基により、ならびに５’および３’末端にある水酸基によりフレーミングされた電気陰性中心の説明
以下の中心の説明にはその重要な特徴が含まれている。図２ａおよび図２ｂはこれらの特徴を示す。図１は、中心の一般的な配向（前面、後面、下面、上面、左側面および右側面）を提供する。

中心における塩基の配向
塩基がリン酸ネックレスと同じ平面またはそれと反対の平面において垂直配向で隣接する場合、中心は隣接である（Ａ型）として定義される。塩基の順序が連続していない場合に、中心は非隣接である（Ｂ型）として定義される。好ましい配向はＡ型またはＢ型であり、より好ましい配向はＡ型およびＢ型であり、最も好ましい配向は、リン酸ネックレスに垂直な同じ平面で塩基を有するＡ型である。１つの配列がＡ型およびＢ型の両方を保有することができる。所定の配列中に２つ中心が見られる場合、Ａ_１は、５’末端での第１の中心を表し、Ａ_２は、３’末端での第２の中心を表す。

中心リン原子
ｘ軸は、中心に関連したリン原子間の原子間距離を表す。２つのリン原子が包含される（例えば、５’−Ｎ_１ｐＮ_２ｐＮ_３−３’（ここで、Ｎ_ｘはプリンまたはピリミジンデオキシリボヌクレオシドを表し、Ｐはリン酸基を表す））場合、ｘはおよそ７００〜１３６０ｐｍである。４つのリン酸原子が包含される場合、ｘはおよそ７５０〜１３００ｐｍである（例えば、５’−Ｎ_１ｐＮ_２ｐＮ_３ｐＮ_４ｐＮ_５−３’（ここで、Ｎ_ｘは、２〜４の範囲の整数としてプリンまたはピリミジンデオキシリボヌクレオシド数を表し、Ｐは、整数としてリン酸基数を表す））。

リン酸骨格−塩基の距離
Ｙ軸は、リン酸骨格と関与する塩基の最も遠い原子との間の最長距離を表す。これは、所定の塩基の回転およびどの原子（基）が考慮されるか（メチル、カルボニルまたはアミノ基）に依存する。Ｙは、およそ７８０〜２２００ｐｍである。Ｙに関して好ましい距離は存在しない。

中心奥行
Ｚ軸は、上部から眺めた場合の中心の前面から後面までの距離を表す。Ｚは、約４００〜１３００ｐｍである。好ましい距離は存在しない。

アミン／アミドフレーミング
次の定義パラメータαは、リン酸基からのアミノ／アミド基の最も遠いフレーミング距離である。α距離は、約９００〜１５００ｐｍである。

アミン／アミド距離
次の定義パラメータβは、アミノ／アミド基の最も遠い分子間距離である。値は、約３００〜１７００ｐｍである。

分子内水素結合
この結合は、分子の大きさおよび形状ならびに原子間距離を安定化する。水素結合距離は、約３００ｐｍ以下であるはずである。最も頻繁に観察される結合は、カルボニル基とアミノ基またはアミド基とによるものである。次に最も頻繁な水素結合型は、分子のカルボニル基と３’または５’末端にある水酸基とによるものである。最後の水素結合型は、カルボニル基とリン酸の水酸基との間である。好ましい水素結合型は３つの型すべてを含
み、より好ましい水素結合は、カルボニル基とアミノ／アミド基とによるもの、およびカルボニル基とリン酸基とによるものであり、最も好ましい水素結合は、カルボニルとアミノ／アミド基とによるものである。

５’または３’末端水酸基とそれらの対応するリン酸基に対する距離
最終パラメータは、５’または３’末端水酸基とそれらの対応するリン酸基に対する距離である。好ましい距離は、約３２０〜６５０ｐｍであり、より好ましい距離は、３９０〜４２０ｐｍであり、最も好ましい距離は約３８０ｐｍである。

ランダムに配向された分子は、個々のフィンガーを分離するネックを伴うフィンガーを形成する塩基を有する。これらの構造は、上記に定義するような中心（単数または複数）を保有せず、不活性であるか、または弱い活性を保有する（アポトーシス誘導活性２０％未満、表４を参照）。

本発明は、適切な分子内水素結合、上記に定義するようなＸ、Ｙ、Ｚ、αおよびβ寸法を有するとともに、負電荷または電気陰性度（例えば、リン酸基からの）、正電荷または電気陽性度（例えば、アミンおよびアミド基からの）という性質を持った分子の組合せは、癌細胞においてアポトーシスを誘導する能力を保有することを示した。したがって、本発明は、アポトーシス活性の予測のための、分子構造、特にオリゴヌクレオチド構造のｉｎｓｉｌｉｃｏでの解析方法を提供する。

三次元計算を用いて、適切な分子内水素結合、本明細書中に定義するようなＸ、Ｙ、Ｚ、αおよびβ寸法を有するとともに、負電荷または電気陰性度（リン酸基からの）、正電荷または電気陽性度（アミンおよびアミド基からの）の分子の組合せを含み、また生物学的試験で癌細胞においてアポトーシスを誘導する能力を示すオリゴヌクレオチド配列または他の分子における１つまたは複数の三次元中心（単数または複数）を特定する。

適切な分子内水素結合、本明細書中に定義するようなＸ、Ｙ、Ｚ、αおよびβ寸法を有するとともに、負電荷または電気陰性度（例えば、リン酸基からの）、正電荷または電気陽性度（例えば、アミンおよびアミド基からの）のかかる分子の組合せは、癌細胞においてアポトーシスを誘導する能力を保有することが提唱される。かかる分子の組合せがオリゴヌクレオチド配列に関して記載される一方で、このアプローチは他の分子種におけるアポトーシス誘導中心の分子モデリングおよび特定を実施するために使用することができることが明らかである。

アネキシン染色を含む実施例３に提示されるアッセイのほかに、他のｉｎｖｉｔｒｏアッセイを任意に使用して、配列の中心予測された生物活性を評価してもよい。ｉｎｖｉｖｏアッセイも使用してもよい。この目的で有用な様々なアッセイは、ＰＣＴＣＡ００／０１４６７号、ＷＯ０１／４４４６５号（これらの全体が参照により本明細書中に援用される）に記載されている。配列の有効性評価に関するさらなるアッセイは、Oncogene Research Products, P.O. Box 12087, La Jolla, California, 92039 （アポトーシス
カタログと技術ガイド２００２−２００３（Apoptosis Catalog and Technical Guide 2002-2003）、特に５〜２９５頁）（この全体が参照により本明細書に援用される）により記載されている。かかるアッセイとしては、ＤＮＡ断片化、アポトーシス、ミトコンドリアマーカー、小胞体マーカー、遊離ヌクレオソーム、核マトリックスタンパク質を分析するように設計されたアッセイ、カスパーゼ１〜１４、グルタチオン、スーパーオキシドジスムターゼ、ｂｃｌ−２ファミリーの成員を含むがこれらに限定されない多数のカスパーゼおよび関連タンパク質の検出ならびに活性、Ｆａｓ／ＴＮＲ−Ｒスーパーファミリー、ＰＡＲＰ関連産物の分析、アポトーシスシグナルトランスデューサーの分析、死受容体、Ａｐｏ２、デコイ受容体を含む様々なシグナル伝達受容体の分析、アポトーシス膜タ
ンパク質、神経系アポトーシスマーカー、細胞周期および細胞増殖に関する多数のマーカー、有糸分裂キナーゼの分析、ブロモデオキシウリジンアッセイ、およびｐ５３アッセイが挙げられる。本発明の解析方法により特定される配列の有効性の評価はまた、Oncogene
Research Products, P.O. Box 12087, La Jolla, California, 92039 （アポトーシスカタログと技術ガイド２００２−２００３（Apoptosis Catalog and Technical Guide 2002-2003）、特に９９〜１０４頁および２１４〜２５５頁、この全体が参照により本明細書に援用される）により記載されるように、アポトーシスの誘導物質および細胞同調試薬のような他の作用物質および治療剤の存在下で決定され得る。かかる作用物質としては、アクチノマイシンＤ、アンフィドコリン(amphidocolin)、Ａ２３１８７、カフェイン、カンプトテシン、シクロヘキシミド、デキサメタゾン、ドキソルビシン、５−フルオロウラシル、ヒドロキシ尿素、パクリタキセル、スタウロスポリン、チミジン、ビンブラスチン、レチノイン酸、エトポシド、オカダ酸、ビンクリスチンおよびメトトレキサートが挙げられるが、これらに限定されない。

以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、同時に本発明の任意の限定を構成しない。逆に、本発明の様々な他の実施形態、変更および等価物に対する方策がなされてもよく、それらは、本明細書中の説明に目を通した後に、本発明の精神を逸脱することなく当業者に思い浮かび得ることが明らかに理解されよう。

デオキシリボ核酸配列の調製
ホスホジエステルおよびホスホロチオエート配列は、アバカスセグメンテッド（Abacus Segmented）合成技術を用いて、シグマ−ゲノシス（Sigma-Genosys） (Woodlands, TX)により調製された。別記しない限り、配列は、加圧滅菌した脱イオン水中または薬学的に許容可能な緩衝液（例えば、生理食塩水が挙げられるが、これに限定されない）中に、使用直前に分散させた。

細胞および処理
ヒトジャーカットＴ細胞白血病細胞は、アメリカンタイプカルチャーコレクション（American Type Culture Collection） (Rockville, MD)から入手した。ジャーカットＴ細胞は、１０％熱失活（５６℃、３０分）ウシ胎児血清を補充したＲＰＭＩ１６４０培地（すべてSigma Aldrich, Canadaから）、５％ＣＯ_２雰囲気中、３７℃で維持した。細胞は、６ウェル平底組織培養プレートにおいて２×１０^５個の細胞／ｍｌで培地に播種し、最終濃度５３μＭのオリゴヌクレオチドとともに培養した。他の濃度のオリゴヌクレオチドの試験により、オリゴヌクレオチドは濃度に依存してアポトーシスを誘導することを示した。

アポトーシスの分析
アポトーシスは、製造業者の指示書に従って、細胞をアネキシンＶＦＩＴＣおよびヨウ化プロピジウム（ＰＩ）(BD Pharmingen, San Diego, CA USA)で染色することにより測定した。フローサイトメトリー（ＦＣＭ）により細胞蛍光を測定した。プログラムＣＥＬＬＱｕｅｓｔを使用して、ＦＡＣＳＣａｌｉｂｕｒ計器（励起４８８ｎｍ、アネキシンＶに関して放出５３０ｎｍ、およびＰＩに関して放出５８０ｎｍ）を用いてＦＣＭおよびデータ解析を実施した。

三次元分子モデリング
Ｃｈｅｍ３Ｄバージョン５．０および６．０ソフトウェア(CambridgeSoft Corporation
, Cambridge,MA)を用いて、特定の配列の三次元画像を創り出した。原子運動をシュミレートするためにニュートン力学を用いて、最小エネルギーコンホメーションの分子動力学計算（ＭＭ２、Allinger N.L., J. Comput. Chem., 1993, 14:755-68) をデフォルト値３００°Ｋで実施して、モデルの温度が増加するにつれ運動エネルギーを付加した。分子動力学が正当である分子動力学の値ならびに温度範囲は言及されている。中心と定義される分子内原子団の非存在または存在を特定するために、三次元モデリングが実施された。電気陰性電荷（リン酸および塩基カルボニル基）および電気陽性電荷（アミノ、アミドまたは３’および５'末端にある水酸基）の空間的配置もまた解析された。分子内原子団が三次元モデルで観察された場合、空間的特性は、オリゴヌクレオチドにおけるリン酸基の局在化、アミン／アミド基の局在化、および水酸基または分子内原子団（複数可）の位置により規定された。得られた構造は、左側の５’末端および右側の３’末端で示される。

空間的配向は、図１に示されるように特徴付けられる。以下の仮説により拘束されることを望まないが、図２ａに示す簡素化した理想的な三次元配列は、下面（ventral）にあるリン酸基（円形）および２−デオキシリボースユニット（円柱体）、ならびに上面（dorsal）にある水平に配向された塩基（角柱体）から構成される。

比較的弱い（２０％未満）のアポトーシス活性を有するＯＤＮ
コンピュータによる解析とアポトーシス誘導活性との対比結果を表１に纏めた。３〜８個の塩基を含有するオリゴヌクレオチドで、２０％未満のアポトーシス値のものは、特定可能な三次元のフレーミングされた中心を保有しない。弱いアポトーシス活性を有する配列の典型例の三次元構造を図３、図４および図５に示す。

中程度の（２０％より大きく４０％未満）アポトーシス活性を有するＯＤＮ
コンピュータによる解析とアポトーシス誘導活性との対比結果を表２に纏めた。３〜８個の塩基を含有するオリゴヌクレオチドで、２０％より大きく４０％未満のアポトーシス活性を示すものは、特定可能なＡ型またはＢ型のいずれかの中心を保有した。典型例の三次元構造を図６〜図８に示す。

高い（４１％以上８０％以下のアポトーシス）活性を有するＯＤＮ
コンピュータによる解析とアポトーシス誘導活性との対比結果を表３に纏めた。３〜７個の塩基を含有するオリゴヌクレオチドで、４１％以上８０％以下のアポトーシス活性を示すものは、特定可能なＡ型またはＢ型のいずれかの中心を保有した。典型例の三次元構造を図９〜図１３に示す。

三次元コンホメーションおよびアポトーシス活性に関するホスホジエステル対ホスホロチオエート骨格の影響
ホスホジエステル骨格を有する配列ＧＧＧＴＧＧ（表３および図１２）およびホスホロチオエート骨格を有する配列ＧＧＧＴＧＧ（表１および図５）の活性ならびに三次元コンホメーションの比較により、アポトーシス誘導活性の変化（それぞれ５０％および０％）は最初の３つのＧの優勢な平面配向に起因した強力な電気陰性度のフレーミングされた中心の損失と相関すること、ならびに前面の底部にあるＧ_４のアミノ基および上面の最上部にあるＧ_５のアミノ基がフレーミングされた中心から最後の２つのＧを締め出していることを示している。

３’または５’修飾は、アポトーシス誘導中心の損失をもたらさない
３’修飾配列ＧＧＧＴＧＧ−リン酸（表３、図９）、５’修飾配列リン酸−ＧＧＧＴＧＧ（表３、図１１）はすべて、フレーミングされた中心を含有していた。活性中心を含有するオリゴヌクレオチドの３’修飾、５’修飾または３’，５’修飾は、かかる中心の損失を引き起こすコンホメーション変化をもたらさない。

配列のアポトーシス有効性の予測
表４の配列を本発明の方法で解析して、それらが中心を保有するかどうかを割り出した。配列が、勝手に２０％に設定したアポトーシス誘導能力を保有するかどうかに従って予測を行った。換言すると、アポトーシス活性の予測は２０％を上回る活性であることを意味した。続いて、配列をアポトーシス活性に関してｉｎｖｉｔｒｏで試験した。結果を表４に示し、アポトーシス活性を予測する際に非常に高い成功率を示す。上記方法は、解析される配列それぞれに関して成功した。これらのデータは、本発明のｉｎｓｉｌｉｃｏでの方法がアポトーシス活性の種々の度合いを有する配列を特定し、それにより生物学的試験に関する配列の選定に優先順位を付けるための基盤を提供することを示す。

上記事項は本発明の好ましい実施形態のみに関するものであり、添付の特許請求の範囲で規定されるような本発明の精神および範囲を逸脱することなく、多数の変更または修正が本発明においてなされ得ることが理解されるよう。

三次元での中心の一般的な配向の空間的定義（前面、後面、下面、上面、左側面および右側面）。三次元での電気陰性度のフレーミングされた中心の概略図。明細書中で定義するようなｘ、ｙ、ｚ、アルファ（α）およびベータ（β）変数ならびに５’および３’配向を示す三次元での電気陰性度のフレーミングされた中心の概略図。また、リン酸基由来の電気陰性度の領域、アミンおよびアミド基由来の電気陽性度の領域、リン酸、デオキシリボースおよび塩基も示す。ＴＧＴの三次元配列。開始位置としての位置１。ＴＧＴの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＴＧＴの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＴＧＴの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＴＧＴの三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＧＧＧＧＧＧの三次元配列。開始位置としての位置１。ＧＧＧＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＧＧＧＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＧＧＧＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＧＧＧＧＧＧの三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＧＧＧＴＧＧホスホロチオエート骨格の三次元配列。開始位置としての位置１。ＧＧＧＴＧＧホスホロチオエート骨格の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＧＧＧＴＧＧホスホロチオエート骨格の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＧＧＧＴＧＧホスホロチオエート骨格の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＧＧＧＴＧＧホスホロチオエート骨格の三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＧＧＧの三次元配列。開始位置としての位置１。ＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＧＧＧの三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＴＴＧＴＧＧの三次元配列。開始位置としての位置１。ＴＴＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＴＴＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＴＴＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＴＴＧＴＧＧの三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＧＧＧＴＧＧＧＧの三次元配列。開始位置としての位置１。ＧＧＧＴＧＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＧＧＧＴＧＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＧＧＧＴＧＧＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＧＧＧＴＧＧＧＧの三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＧＧＧＴＧＧ＿３Ｐ（３’−リン酸）の三次元配列。開始位置としての位置１。ＧＧＧＴＧＧ＿３Ｐ（３’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＧＧＧＴＧＧ＿３Ｐ（３’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＧＧＧＴＧＧ＿３Ｐ（３’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＧＧＧＴＧＧ＿３Ｐ（３’−リン酸）の三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。５Ｐ＿ＧＧＧＡＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置としての位置１。５Ｐ＿ＧＧＧＡＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。５Ｐ＿ＧＧＧＡＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。５Ｐ＿ＧＧＧＡＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。５Ｐ＿ＧＧＧＡＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。５Ｐ＿ＧＧＧＴＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置としての位置１。５Ｐ＿ＧＧＧＴＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。５Ｐ＿ＧＧＧＴＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。５Ｐ＿ＧＧＧＴＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。５Ｐ＿ＧＧＧＴＧＧ（５’−リン酸）の三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置としての位置１。ＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＧＧＧＴＧＧの三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。ＧＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置としての位置１。ＧＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って９０°回転した後の位置２。ＧＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って１８０°回転した後の位置３。ＧＧＧＧＴＧＧの三次元配列。開始位置からｘ軸に沿って２７０°回転した後の位置４。ＧＧＧＧＴＧＧの三次元配列。白黒で溶媒接近可能表面を示す開始位置としての位置１。第１の位置は、中実の白黒画像として、および溶媒接近可能表面としてドットを用いたカラー画像として２度提示される。水素原子はより明確にするために示さない。図中に示す三次元配列において、以下の色彩を用いて原子を表す：青色＝窒素、灰色＝炭素、桃色＝リン、赤色＝酸素、黄色＝硫黄。４つの回転した視野は（ａ、ｂ、ｃおよびｄ）は、種々の配向での中心の球状性を示すための例として提供される。

Claims

オリゴヌクレオチド配列の生物活性を予測するコンピュータを使った方法であって、前記オリゴヌクレオチド配列が少なくとも１つの中心を含有するかどうかを判断するために前記オリゴヌクレオチド配列の解析を含む方法。
前記解析は、電気陰性度、電気陽性度、分子内水素結合および原子間距離に関して配列を調べることを含む、請求項１に記載の方法。
オリゴヌクレオチド配列の生物活性を予測するコンピュータを使った方法であって、
ケミカルドローイングソフトウェアを用いて前記配列を描く工程、
描いた配列を誤りに関して点検する工程、
描いた配列の三次元モデルを創り出す工程、
前記三次元モデルのエネルギーを最小化する工程、
化学解析ソフトウェアを用いて分子動力学を算出する工程、
表示手段上に前記三次元モデルの溶媒接近可能表面を表示する工程、
前記三次元モデル中の球状および線状ドメインを特定する工程、
分子内水素結合を特定する工程、
電気陰性中心を形成することが可能なリン酸基を特定する工程、
前記電気陰性中心中の前記リン酸基について電気陽性フレーミングに関して前記三次元モデル中の塩基の空間的配向を評価する工程、
アミノ／アミド基とリン酸基由来の３’および５’水酸基との原子間距離を測定する工程、
および前記配列が前記生物活性を保有するかどうかを予測する工程、
を含む方法。
アミノ／アミド基とリン酸基由来の３’および５’水酸基との原子間距離を測定する工程とは、
前記中心と関連したリン酸間の、第１の原子間距離Ｘを測定する工程、
リン酸と関与する塩基中の最も遠い原子との間の、第２の原子間距離αを測定する工程、アミドまたはアミノ基間の最も遠い原子間距離として、第３の原子間距離βを測定する工程、
前記中心の前面から後面の間の、第４の原子間距離Ｚを測定する工程、
およびリン酸骨格と関与する塩基中の最も遠い原子との間の最大距離として、第５の原子間距離Ｙを測定する工程、
を含む、請求項３に記載の方法。
Ｙが約７８０〜２２００ｐｍであり、Ｚが約４００〜１３００ｐｍであり、αが約９００〜１５００ｐｍであり、βが約３００〜１７００ｐｍであり、かつＸが約７００〜１３６０ｐｍの間である場合に、前記配列に中心が存在する、請求項４に記載の方法。
前記生物活性は、細胞増殖の阻害、細胞周期停止またはアポトーシスの誘導である、請求項１または３に記載の方法。
前記生物活性に関して前記配列を試験することをさらに含む、請求項１または３に記載の方法。