Синтез мономеров полиамидных миметиков нуклеиновых кислот и исследование их свойств

• Автор: Деженков, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение

Литературный обзор

Мстилфосфонаты

Общая характеристика

Синтез метилфосфонатов

Свойства и применение метилфосфонатов

Фосфотиоаты

Общая характеристика

Синтез фосфотиоатов

Свойства и применение фосфотиоатов
«Замкнутые» нуклеиновые кислоты
Общая характеристика
Синтез «замкнутых» нуклеиновых кислот
Свойства и применение «закрытые» нуклеиновых кислот
Миметики на осноне морфолина
Общая характеристика
Синтез мимстиков на основе морфолина
Свойства и применение миметиков на основе морфолина
Полиамидные миметики нуклеиновых кислот
Общая характеристика
Синтез полиамидных миметиков нуклеиновых кислот
Свойства и применение полиамидных миметиков нуклеиновых кислот
Заключение
Теоретическая часть
Синтез пуринсодержащих мономеров ПНК
Синтез защищенных гетероциклических оснований
Синтез мономеров 03 ПНК
Подтверждение региоселсктивности реакции алкилирования пуринсодержащих
гетероциклов
Определения оптической чистоты тиминсодержащих мономеров
Определение конформаций хиральных ПНК
Исследование биологической активности полученых гуаниисодержащих производных.

Экспериментальная часть
Синтез защищенных гетероциклических оснований
Синтез мономеров полиамидных миметиков нуклеиновых кислот
Синтез тиминсодержащих энантиомеров
Синтез димера на основе дейтерированного глицина
Биологические испытания
Выводы
Список литературы
Приложения
Список сокращений
АТФ - аденозинтрифосфат
ВИЧ — вирус иммунодефицита человека
ПII [К - гуанидинсодержащие полиамидные миметики
ГЭБ - гемато-энцефалический барьер
Б-ДНК - фосфотиоаты
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ДНКсс - суперскрученная ДНК
ДМФА - диметилформамид
ЗНК - “замкнутые” нуклеиновые кислоты
КД - круговой дихроизм
МО — “морфолино” олигомеры
МИД - минимальная инактивирующая длина
НК - нуклеиновые кислоты
03 ПНК - отрицательно-заряженные ПНК
ОН - олигонуклеотиды
ОДН - олигодезоксинуклеотиды
ПАТ - природные антисмысловые транскрипты
ПНК — полиамидные миметики нуклеиновых кислот (’’пептидно-нуклеиновые кислоты”
рПНК — фосфонатные ПНК
ПЦР — полимеразная цепная реакция
ПЭГ - полиэтиленгликоль
РНК — рибонуклеиновая кислота
РНКаза - рибонуклеаза
мРНК — матричная рибонуклеиновая кислота
ТГФ - тетрагидрофуран
Тоно I - топоизомераза I
ТФС - твердофазный синтез
ЯМР - ядерный магнитный резонанс
А(Асіе) - аденин
Ас - ацетил-
aeg - аминоэтилглицин
АН - аллил-
В(Вазе) - гетероциклическое основание
Вое - т/:>ем-бутилоксикарбонил-
Bn(Bzl) - бензил-
ВТ — бензотриазолил-
Bz - бензоил-
C(Cyt) - цитозин
Cbz - карбобензоксикарбонил-
СЕ - цианоэтил-
COSY - гомоядерная корреляционная спектроскопия
dba - (Е, Е)-дибснзилидснацстон
DEAD - диэтилазодикарбоксилат
DCC — дициклогексилкарбодиимид
DCE - дихлорэтан
DCM — дихлорметан
DhbtOH — 3-гидрокси-1,2,3-бензотриазин-4(ЗН)-он
DIEA — диизопропилэтиламин
DM Гг — димегокситритил-
DPC — дифенилкарбамоил-
DQF - двухквантовая фильтрация
G(Gua) - гуанин
GFP — зелёный флуоресцентный белок Gly - глицин
НМВС - гетероядерная многосвязная корреляция
HRMS - масс-спетрометрия высокого разрешения
HSQC — гетероядерная одноквантовая корреляция
HSV - вирус простого герпеса
НурНК - гидроксипролиновые ПНК
IBCF - изо-бутилхлорформиат
Me - метил-
Mmt — монометокситритил-
МОЕ — метоксиэтил-
Ms - мезил- (метилсульфонил-)
NMM - Л-метилморфолин Ns - орто-нитробензолсульфонил-IBCF - изо-бутилхлорформиат iBu - изо-бутирил-

гибкого линкера между мономерными звеньями делает возможным внедрения концевого участка олигомера в образование комплекса с ОН (ОД! I) [66].
Синтез полиамидных миметиков нуклеиновых кислот
ПНК синтез состоит из двух этапов: синтеза мономеров Г1НК и их олигомеризации на твердофазном носителе. Ключевыми этапами синтеза мономеров ПНК (схема 10) являются стадии получения “восстановленной” амидной связи и введения нуклеинового основания в структуру мономера. Первоначально, для получения псевдопептидной связи использовали метод восстановительного аминирования, который заключался в синтезе Вос-аминоальдегидов 69 и дальнейшее восстановительное аминирование с метиловым (этиловым) эфирами аминокислот 68 [67, 68]. Также для получения мономеров ае^-ПНК использовугот алкилирование монозащещенного 1,2-диаминоэтана 71 эфирами бром(хлор)уксусной кислоты 70 [69, 70]. В случае получения хиральных мономеров ПНК широкое распространение получил метод, основанный на использовании реакции Мицунобу между сульфамидными производными аминокислот 72 и Вос-амииоспиртами 73, такой метод показывал высокую онантиоселсктивность, что немаловажно при дальнейшем исследовании гибридизации конечных олигомеров ПНК с ОН (ОДН) [71].
Следующий этап синтеза мономеров ПНК заключается во введении гетероциклических оснований в структуру ПНК. Наиболее распространенным методом является конденсация карбоксиметилированных производных 77 с псевдопептидом 74, при активации либо карбоксидиимидом, либо изобутилхлорформиатом [67]. Альтернативой данного пути синтеза является получение хлор(бром)ацетамидов псевдопептида 75 [69, 72-74], через реакцию между вторичным амином 74 и хлор(бром)ангидридами хлор(бром)уксусной кислоты, далее проводят алкилирование тимина и других нуклеиновых оснований 78 (с защищенными экзоцикличеекими группами), что приводит к образованию полностью защищенных мономеров 76, в случае использования данного способа необходимо добиваться высокой региоселективности алкилирования нуклеиновых оснований. Последним этапом синтеза является удаление защиты с карбоксильной группы, с образованием конечных мономеров 79, которые могут служить “строительными” блоками для олигомеризации на полимерном носителе. Синтез циклических аналогов ПНК также заключается в синтезе мономеров и последующей их олигомеризации на полимерном носителе [75].