Синтез мономеров отрицательно-заряженных пептидно-нуклеиновых кислот и их олигомеризация

• Автор: Прохоров, Денис Игоревич
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Синтез мономеров классических пептиднонуклеиновых кислот

1.1.1. Синтез аминоэтилглицинового остова.

1.1.2. Синтез карбоксиметильных производных гетероциклических оснований

1.1.3. Способы создания амидной связи в ходе синтеза мономеров ПНК.

1.2. Олигомеризация мономеров классических мономеров ПИК.

1.2.2. Синтез ПНКолигомеров с использование Ртосстратегии

1.2.3. Синтез ПНКолигомеров с использованием МлЦасу1стратегии.

1.3. Модификации классических ПНК

1.3.1. Модификации, основанные на увеличении количества СНгзвеньев в структуре классических мономеров ПНК.
1.3.2. Обращенные ПИК
1.3.3. Хиральные ПНК.
1.3.4. Другие модификации ПНК
1.4. Свойства пептиднонуклеиновых кислот
1.4.1. Гибридизационные свойства.
1.5. Применение ПНКГ.
1.6. Доставка ПНК в клетки.
1.6.1. Использование катионных липосом.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
2.1. Синтез мономеров отрицательнозаряженных ПНК
2.1.1. Синтез карбоксиметнлированных производных гетероциклических оснований
2.1.2. Синтез псевдопсптидного фрагмента с восстановленной пептидной связью
2.1.3. Конденсация псевдопептидных фрагментов с карбоксиметилиро ванными
гетероциклическими основаниями и последующее удаление защитных групп.
2.2. Синтез тримерной последовательности ОЗПНК.
2.2.1. Твердофазный синтез трнмера ОЗПНК.
2.2.2. Синтез тримера ОЗПНК в растворе.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ПНК могут использоваться как терапевтические агенты нового поколения, позволяющие избирательно воздействовать на внутриклеточные процессы. Олигомеры ПНК являются потенциальными ингибиторами клеточного роста. Особенно перспективным направлением использования ПНК является создание эффективных методов диагностики и детекции генетических мутаций. Однако следует заметить, что структура классических ПНК с 2аминоэтилглициновым остовом II Рис. ДНКмиметиками. Так, например, не всегда удается достичь эффективного прохождения этих ПНК через клеточные мембраны. Кроме того, ПНК, предложенные П. Нильсеном, недостаточно хорошо растворимы в воде, что также ограничивает их использование i viv. В этой связи во многих научноисследовательских лабораториях создаются новые ПНК с усовершенствованной структурой, призванной улучшить способности ПНК к специфическому связыванию с комплементарными нуклеиновыми кислотами , . Так, например, для построения цепи ПНК было предложено использование хиральных аминокислот, что также обеспечивало введение определенных функциональных групп в структуру ПНКолигомсра. Такая модификация привела к значительному улучшению растворимости и проницаемости через клеточные мембраны . На наш взгляд несомненный интерес представляет структурная модификация ПНК, в каждом мономере которой содержится отрицательный заряд, представленный карбоксильной группой III Рис. По нашему мнению отрицательный заряд в структуре олигомеров ПНК будет способствовать увеличению их растворимости в воде и уменьшению самоагрегацин последних за счет сил электростатического отталкивания. С другой стороны, введение заряда предоставит возможность влиять на стабильность дуплексов ПИК с природными НК, например, за счет изменения ионной силы раствора. К настоящему времени известен ряд синтетических стратегий для получения мономеров и олигомеров ПНК различного строения, в том числе и несущих гидрофильные остатки . Однако следует отметить, что описанные процедуры синтеза не являются удовлетворительными для получения ПНК, содержащих в своем составе отрицательный заряд. Таким образом, в настоящей работе основные усилия были направлены на разработку препаративного метода синтеза мономеров отрицательнозаряженных ПИК, а также проверку возможности олигомеризации таких мономеров стандартными методами пептидной химии. Первые упоминания о химерных молекулах, сочетающих в себе свойства и структурные особенности пептида и нуклеиновой кислоты, а именно аминокислотах с гетероциклическими основаниями в боковом радикале относятся к середине х годов. Затем неоднократно предпринимались попытки создания полиамидных миметиков нуклеиновых кислот, имеющих регулярную структуру и способных к комплиментарному взаимодействию. За последние лет было описано более десятка полиамидных ДНКмиметиков самого различного строения. Из всех описанных структур уникальные гибридизационные свойства проявили пептиднонуклеиновые кислоты ПНК, созданные группой датских ученых под руководством Нильсена г Рис. Пептиднонуклеиновые кислоты являются аналогами нуклеиновых кислот НК в которых сахарофосфатный остов заменен на псевдопептидную последовательность. Мономерные звенья классических ПИК содержат в своем составе 2аминоэтилглициновый фрагмент и гетероциклическое пиримидиновое или пуриновое основание, соединенные между собой ацетильным спейсером. Образование полимерной цепи ПНК из отдельных мономерных остатков осуществляется с помощью амидных связей. Ыацильной связи при олигомеризации мономеров ПНК. Как в зарубежной, так и в отечественной литературе уже был продемонстрирован опыт систематизации по синтезу и свойствам ПНК ,, , , . Следует отметить, что практически все ПНК мономеры содержат в своем составе Ыалкильные и Ыацильные связи, поэтому мы считаем необходимым, провести систематизацию основных методов синтеза и продемонстрировать весь арсенал возможностей для получения ПНК самого различного строения. Кроме того, протокол для синтеза ПНК олигомеров Вое или Ртос как правило, вносит определенные ограничения в выборе того или иного метода конденсации и определяет набор используемых защитных групп и способ удаления с полимерного носителя.