Разработка методов синтеза псевдопептидов и мономеров пептидно-нуклеиновых кислот

• Автор: Баранов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение

X Литературный обзор

1.1 ДНК в нанотехнологии.

1.1.1 Линейные ДНК в наиоэлектронике

1.1.2 Агрегация наночастиц посредством ДНК

1.1.3 Разветвленные мотивы на основе ДНК.

1.1.4 Сложные ДНКмотивы в качестве структурных строительных

блоков.

1.1.5 Протяженные линейные ДНК, свернутые в сложные мотивы . .

1.1.6 Прототипы молекулярных двигателей на основе ДНК
1.1.7 Основанные на ДНК биосенсоры
1.1.8 Выводы. I
1.2 Обзор методов компьютерной химии
1.2.1 Различия между методами молекулярной механики, гюлуэмпи
рическими и iii методами.
1.2.2 Компоненты iii вычислений
1.2.3 Базисы .
1.2.4 Методы
1.2.5 Типы вычислений
1.2.6 Изучение растворов.
1.2.7 Некоторые примеры использования методов компьютерной химии в современных иследованиях
1.3 Обзор методов двумерной ЯМРспектроскопии
1.3.1 Применение современных методов ЯМР.
1.3.2 Модернизация представления 1 С ЯМРспектров . . .
1.3.3 Гомоядерная корреляционная спектроскопия
1.3.4 Полная корреляционная спектроскопия .
1.3.5 Гетероядерная односвязная корреляционная спектроскопия
НМЭС и
1.3.6 Спектроскопия гетероядерюй корреляции через несколько связей НМ ВС
1.3.7 Корреляции чеез пространство ядерный эффект Оиерхаузера
и эксперимент
2 Теоретическая часть
2.1 Синтез псевдопептидов
2.1.1 Изучение стадии восстановления защищенных дикарбоновых аминокислот .
2.1.2 Синтез псевдопептида ВосС1и7ОВх1ФС1уОА
2.1.3 Синтез псевдопептида ВосС1уФС1и7ОВхОА
2.1.4 Синтез псевдопеитида СЬ2С1и7ОсВиФКзИКт8ОМе .
2.1.5 Синтез защищенных псевдопептидов, содержащих остатки пролила Г.
2.2 Синтез мономеров ПНК на основе нсевдопсптидов иФу и С1уФС1и.
2.3 ЯМРэксперименты но доказательству структуры полностью защищенных мономеров ПНК на основе нсевдопсптидов С1уФС1и и С1иФС1у.
3 Экспериментальная часть
3.1 Синтез защищенных Заминоспиртов.
3.2 Синтез иссвдонсптида С1иФС1у .
3.3 Синтез защищенного псевдопептида С1уФС1и
3.4 Синтез защищенного псевдопептида ЗДиФНю
3.5 Синтез защищенных псевдопептидов состава РгоуФРго.
3.6 Синтез СЬгзащищениых цитозина и аденипа
3.7 Синтез мономеров ПНК на основе псевдопептида С1иФС1у
3.8 Синтез мономеров ПНК на основе псевдопеитида в1уФС1и
Список литературы


Применение современных методов ЯМР. Модернизация представления 1 С ЯМРспектров . Полная корреляционная спектроскопия . Изучение стадии восстановления защищенных дикарбоновых аминокислот . Синтез псевдопеитида СЬ2С1и7ОсВиФКзИКт8ОМе . Синтез защищенных псевдопептидов, содержащих остатки пролила Г. Синтез мономеров ПНК на основе нсевдопсптидов иФу и С1уФС1и. ЯМРэксперименты но доказательству структуры полностью защищенных мономеров ПНК на основе нсевдопсптидов С1уФС1и и С1иФС1у. Синтез защищенных Заминоспиртов. Синтез иссвдонсптида С1иФС1у . Синтез защищенных псевдопептидов состава РгоуФРго. Создание аналогов природных пептидов, содержащих в своем составе восстановленную пептидную связь Ф, представляет интерес с точки зрения изучения их взаимодействия с протеолитическими ферментами с целью применения данных пептидомиметиков в медицине. В связи с изучением сигнальных пептидов мозга, особый интерес представляют псевдопептиды тина РгоС1уФРго. Регулярное чередование пептидной и псевдопептидной связи является основой для другого важного класса аналогов биополимеров пептиднонуклеиновых кислот ИНК. Такая модификация природной пептидной связи позволяет получать не подверженные биодсградации структуры, подобные НК, что в сочетании с аффинностью к олигонуклеотидам определяет их перспективность в различных областях биотехнологии. Таким образом, является актуальной проблема поиска наиболее оптимального подхода к созданию псевдопептидной связи, а также рациональных способов дериватизации псевдопептидов и синтез на их основе новых биологически активных соединений. Результаты. ПНК с регулярной структурой, построенной из тиминсодержащих мономеров на основе псевдопептидов С1иФС1у и С1уФС1и, к комплементарным олигонуклеотидам, и о возможности управлять степенью этого сродства посредством изменения состава буферной среды 1. Таким образом, актуальной становится задача препаративного получения уже синтезированных рапсе мономеров для получения олигомеров ПНК, а также разработка путей синтеза новых мономеров, содержащих остатки других нуклеиновых оснований. Пептиднонуклеиновые кислоты активно изучаются последние два десятилетия. В частности, обширный обзор методов получения олигомеров ПНК, а также применения полученных олигомеров в различных областях биохимии, был опубликован менее года назад 1. ПНК являются эффективными НКмиметиками, поэтому, если говорить об их потенциальных сферах применения, следует рассмотреть новые способы использования самих нуклеиновых кислот. Благодаря совместным наработкам в области нанотехнологии и кристаллографии появился новый класс материалов, представляющих собой разнообразные дву и трехмерные упорядоченные структуры, построенные из цепей ДНК. Пока еще рано говорить о реальном применении таких наноразмерных упорядоченных структур, однако исследования ведутся по многим направлениям, начиная от создания наноразмерных проводящих материалов, и заканчивая ДНКкомпьютингом и нанороботами. Практически во всех подобных структурах задействованы короткие оиДНК последовательности, поэтому вполне вероятно, что ПНК, как и другие НКмиметики, могут служить им успешной альтернативой, привнося в результирующие структуры новые свойства. С ростом сложности экспериментальной работы, а также увеличением производительности персональных компьютеров, в химии все чаще используются квантовомеханические ii вычисления, способные дать точную картину молекулярной структуры, реакционной способности, спинспиновых взаимодействий и других свойств рассматриваемых веществ. Краткий обзор методов таких расчетов, а также некоторые результаты взаимодействия нуклеиновых оснований в составе НК и Г1НК, приведен во второй части данного обзора. Все более сложные структуры требуют новых методов их исследования. В последние десятилетия происходило развитие методов двумерной ЯМРспектроскопии, что позволило изучать структуру органических молекул с крайне высокой точностью. Знание двумерных ЯМРметодов необходимо для современного исследователя и кратко изложено в заключительной части данного обзора.