Комплементарно-адресованная окислительная модификация ДНК конъюгатами олигонуклеотидов с фталоцианинами Co(II) и Fe(II)

• Автор: Кузнецова, Александра Александровна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

1. Окисление ДНК активными формами кислорода Обзор литературы

1.1. Активные формы кислорода

1.2. Окисление ДНК активными формами кислорода 1. 2.1. Окислен не ДНК сипглетным кислородом

1.2.2. Окисление ДНК супероксидным радикалом

1.2.3. Окисление ДНК гидроксильными радикалами

1.2.3.1. Окисление гетероциклов в составе нуклеиновых кислот

1.2.3.1.1. Окисление остатка тимина

1.2.3.1.2. Окислен ие остатка цитозина

1.2.3.1.3. Окисление остатка гуанина

1.2.3.1.4. Окислен ие остатка аден ина

1.2.3.2. Окисление углеводных фрагментов в составе нуклеиновых кислот

1.2.4. Окислен ие ДНК высоковалентным и оксокомплексам и металлов
1.2.4.1. Окисление ДНК мезотетра4Мметилпиридинилпорфирином маргаицаШ
1.2.4.2. Окисление ДНК комплексом бис1,1 фенаитролин меди
1.2.4.3. Окисление ДНК комплексом блеомицина с железомП
1.3. Каталитические свойства мсталлокомплексов фгалоцианинов и их димерных комплексов
1.3.1. Каталитические свойства тетрасульфофталоциана железа и его димерных роксокомплексов
1.3.2. Каталитические свойства димерных рнитридокомплексов фталоцианина железа
1.3.3. Каталитические свойства гетерогенных димерных
комплексов, образованных между фт ало циан и нам и кобальта и железа, несущих положительные или отрицательно заряжена ые з имеет ители
1.4. Заключение Материалы и методы
Исследование механизмов окисления ДИК молекулярным кислородом и пероксидом водорода в присутствии конъюгатов олигонуклеотидов с фтллоцианннамн СоН и РеП Результаты и обсуждение
3.1. Окисление одиоцепочечной ДНК молекулярным кислородом и пероксидом водорода в присутствии конъюгатов олигонуклеотидов с тетракарбоксифталоцианинами СоП и КеН
3.1.1. Влияние остатка фталоцианина на кинетику образования и стабильность комплекса МеРсч.ч1А
3.1.1.1. Исследование кинетики образования комплексов СоРсОйИПлвОКЛ и ООМ1 явОИЛ 1 методом остановленной струи
3.1.1.2. Исследование стабильности комплексов СоРсООЛГИввОКЛ, РеРс ООИ2вл1МЛ 2 и ООИ1ЫЖА1 методом термической денатурации
3.1.2. Кинетика протекания побочных реакций
3. . 2.1. Деградация СоРс и РеРс под действием И2О
3.1.2.2. Каталитическое разложение Н2О
3.1.3. Кинетические закономерности протекания процесса модификации одиоцепочечной ДНК молекулярным кислородом и пероксидом водорода в присутствии конъюгатов олигонуклеотидов с ф тал о цианинами СоП и Ре
3.1.4. Механизм модификации одиоцепочечной ДНК пероксидом водорода в присутствии конъюгатов олигонуклеотидов с фталоцианинами Со и РеII
3.2. Окисление одиоцепочечной ДНК молекулярным кислородом и пероксидом водорода в присутствии гетерогенных димерных комплексов МеРсршМсРе, сформированных между МеРс в составе олигонуклеотндных конъюгатов и МсРсроч в растворе
3.2.1. Взаимодействие МеРсро с одноцепочечной и двуцепочечной ДНК
3.2.2. Взаимодействие МеРсрт с МеРс
3.2.3. Окисление одноцепочечной ДНК молекулярным кислородом и пероксидом водорода в присутствии МеРсроМеРс
3.3. Определение продуктов окисления 5монофосфат
дезоксшуанозина молекулярным кислородом в присутствии фталоцианинов МеРс и их гегерогенных димерных комплексов с МеРСро,
3.3.1. Окисление ЮМРмолекулярным кислородом в присутствии МеРс и МеРсроМеРс и сопряженного восстановителя
3.3.2. Эпоксидирование карбамазепина оксокомплексами МеРс
Заключение
Выводы
Список литературы


Различные металлокомнлексы фталоцианинов активно исследуются в качестве катализаторов окисления различных соединений . Но в тоже время, в отличие от известных из литературы механизмов активации молекулярного кислорода в присутствии порфиринов, в литературе практически отсутствуют аналогичные данные для фталоцианинов. Димерные комплексы фталоцианинов представляют собой новый тип катализаторов, обладающих повышенной каталитической активностью по сравнению с мономерными формами фталоцианинов. Работы в данном направлении начались сравнительно недавно и в настоящее время катализаторы на основе димерных комплексов Рс активно исследуются. В представленном обзоре рассмотрено окисление ДНК активными формами кислорода. АФК синглетного кислорода, супероксидного и гидроксильного радикалов и высоковалентных оксокомплексов металлов. Кроме того, рассмотрены каталитические свойства фталоцианинов с ионами парамагнитных металлов РсШ, СоП и их димерных комплексов. Особое внимание уделено работам, в которых исследователи установили механизм активации кислорода и природу активных промежуточных соединений. Молекулярный кислород является сильным четырехэлсктропным окислителем и i о ступенчатое восстановление до воды может быть представлено Схемой 1 . Схема 1. Восстановление молекулярного кислорода до воды. Непосредственное окисление кислородом, как двух, так и четырехэлсктроннос, практически не происходит. Это в первую очередь связано с тем, что основное состояние молекулы Ог триплетное, тогда как для большинства органических субстратов и продуктов их окисления основным является синглетное состояние. Поэтому прямая реакция триплетного О2 с молекулой субстрата запрещена по спину. Преодоление этого ограничения возможно либо при переводе молекул Ог в возбужденное синглетное состояние, либо при проведении последовательного одноэлсктропного восстановления до Н нонами металлов переменной валентности 1еШ, СоИ, МпШ и др. Участие иона металла особенно существенно на первой стадии, поскольку восстановление до характеризуется отрицательным значением окислительновосстановительного потенциала Схема 1, т. Присутствие сопряженного, легко окисляемого субстрата необходимо для регенерации иона металла по реакции 5. Н Н2 О. Гидроксильный радикал является самым сильным окислителем среди активных форм кислорода ,. Радикал НО можег восстанавливаться не только ионом металла но реакции 4, но также может принимать электрон или отщеплять атом водорода от многих органических субстратов. Восстановление кислорода ионами металлов переменной валентности может происходить с предварительным координированием или частиц, соответствующих его частичному восстановлению. В результате образуются оксокомплсксы металлов, находящихся в высоковалентных состояниях Ре или Мп в состоянии окисления 4 или 5, Си и т. Такие комплексы могут либо непосредственно выступать в качестве окисляющих агентов, либо генерировать гидроксильные радикалы с переходом металла в более низкую степень окисления. Оксокомплсксы были выделены и охарактеризованы различными химическими и физическими методами для железонорфиринов 8,. Показано, что они могут быть получены по реакции двухэлектронного окисления порфиринов РеШ надкислотами, гидроперекисями или иодозобензолом. Для железопорфириноп общепринята структура оксокомплекса, содержащая железо в степени окисления 4 и катионрадикал порфирина, стабилизированный делокапизацией заряда в ясистеме макроцикла . Образование высоковалентных мсталлооксочастиц обнаружено и для порфириновмх комплексов хромаШ , рутения1У и марганцаШ . Однако в комплексах марганца и хрома макроциклический лиганд не участвует в окислении и металл имеет степень окисления 5 . Оксокомплексы высоковалентных металлов являются, повидимому, более слабыми окислителями, чем гидроксильные радикалы . Для них характерны такие реакции, как внедрение атома кислорода по связям СН гидроксилирование или присоединение но связям СС эпоксидирование. Синглетный кислород образуется в результате фотосенсибилизаиии . В этом случае образование опосредовано возбуждением молекулы сенсибилизатора.