Синтез и свойства пептидных аналогов олигонуклеотидов

• Автор: Хюн Кван Чул
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОЛИГОНУКЛЕОТИДНЫЕ АНАЛОГИ С ПОЛНОЙ ЗАМЕНОЙ САХАРОФОСФАТНОГО ОСТОВА Н А ПЕПТИДНУЮ ЦЕПЬ литературным обзор

I. Аналоги, построенные на основе нуклеоаланинов

1.2 Аналоги, построенные на основе ааминокапроновой кислоты

Аналоги, построенные на основе глутаминовой кислоты

1 4 Аналоги, построенные на основе лизнна

I 5 Аналоги, построенные на основе а и 3 аминомасляных

и аамнноизомасляной кислот

V

1.6 Аналоги, построенные на основе пролина.

1 7. Аналоги, построенные на основе орнитина

1 8 Аналоги, построенные на основе оксиаминокислот
1 9 Аналоги, построенные на основе цистеина и 3аминоаланина
0 Новые мономеры для синтеза пептидных аналогов олигонуклеотидов
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2 I. Разработка методов синтеза гомогенных олигокуклеопепгндов
ОНП I тип а
2 2 Разработка методов синтеза гомогенных олигонуклеонелгндов
ОНП II тип б. в, г
2 3 Разработка методов синтеза гетерогенных ОНП II тип в и г
2 4 Изучение гибрндизационных свойств олнгонуклеопептндов
методом УФ спектроскопии
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3 1 Исходные вещества и вспомогательные реагенты
3 2 Аналитические методы
3.3 Синтез пиримидил и нуринилацегальдегидов
3.4 Получение оптически активных нуклеоамннокнелот
3.5 Синтез производных нуклеоаминокислот
3.6 Синтез пнрнмидил и пуринилуксусных кислот
3.7 Синтез производных Ьорнигина
3 8 Синтез гомогенных ОНИ
3.9 Синтез гетерогенных ОНИ
3. Изучение гибридизаинонных свойств олигонуклсопспттшов
ВЫВОДЫ
С ПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Все обозначения функциональных групп, реагентов и методов даются в латинской транскрипции, за исключением тех. для которых русскоязычное сокращение общеупотребительно. Обозначения аминокислот, нуклеозидов приводятся в соответствии с правилами ЦРАС Еиг . ВосЬеш. . V. 8 Р
3аденниил9алаиии
Ас ацетил
Лс0 уксусный ангидрид
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография
Вое трст.бутилокснкарбонил
Вос0 дитрст бутилпирокарбонат
ВОР гексафторфосфат бензотриазолил1 чжситрисдимегиламннофосфония
бензоил
бензил
СА метод смешанных ангидридов
СаЬи 4 цитозинил амнномасляная кислота
3шггозинил1аланин
карбобснзокси
I 1,1 карбоннлдинмидазол
СЧР гсксафторфосфат2хлор1.3лиметнлнмидазолидин
1,8диазабицнкло5 4.0ундек7ен
Ы,дициклогсксилкарбодинмид
дихлормстан
I диэтилазодикарбокенлат
I . диизопропилкарбодиимид
I диизопропилэтиламин
ОМАР 4диметиламннопирндин
6димстиламинопурин
диметнлсульфоксид
.диметилформамид
динитрофторбензол
Опр 2,4динитрофенил
ЕОТАЭДТА этнлсидиаминтстрауксусная кислота
этнленгликоль

9флуорсннлметокснкарбоннл
гексафторфосфат 7азабскзотриазолил1 ,.,
тстрамстнлурония
гексафторфосфат бензотрназолнлоксиН.Н.Ч.Г4тетрамепшурония
1гидрокснбензотриазол
пентафторфенол
i изобутирия 2мстнлпропаноил
КА карбоксиангилрнды
I ii i ixi i Iii
мстилбснзгнлриламин
ЫбрОмсуцшшмид
ЫЕИ Рчэтмлхшрфолин
X1 Ыметилморфолнн
МР 1Чмстилпироллидон
НАК нуклсоаминокнслота
одн олигодезоксирибонуклсотид
ОН олигонуклеотид
ОНИ олигонуклсопсптнд
инитрофсниловый эфир
ОРГр пентафторфеннловый эфир
рИр пнитрофеиил
РАМ 4гидроксиметилфеиилацетамидомстил
РЬ фенил
пептидонуклеиновая кислота
Р,р пиперидин
Ру пиридин
РуВОР гсксафторфпсфат Iбенгютриазолилокснтриспирролндннофосфоння
ГаЬи 4 тиминил1 2аминомасляная кислота
Та1 3тнмнннл1а.панин
ТЕЛ триэтиламин
ТЕЛ 1 трнфторуксусная кисло та 2 трнфторацетил
ТРАКА трифторметансульфокислота
ТНГ тетрагидрофуран
ТМБ триметнясилил
Те тозил
ТОРР1Ри тстрафторборат оксоНпиридил1,1,3,3пснтамстнленурония
ТФС твердофазный синтез
vv. водорастворимый карбодмнмид
ВВЕДЕНИЕ


К таким аналогам относятся, в частности, так называемые пептндонуклеиновые кислоты , которые дают сверхпрочные комплексы с соответствующими комплементарными олигонуклеотидами. При изучении их аитнсенсовых свойств на клеточном уровне было показано, что эти соединения не лишены некоторых недостатков Поэтому дизайн новых антисснсовых реагентов, содержащих пептидный остов и обладающих улучшенными антнсенсовыми свойствами, является актуальной задачей Наличие пептидного фрагмента придаст антнсенсовому реагешу ряд полезных физикохимических и фармакокинетических свойсгв таких, как улучшенная способность проникать через клеточную мембрану, устойчивость к нуклеазной деградации, а также способноеь медленно разлагаться под действием протсаз. ГЛАВА I. Аналоги олигонуклеотидов с заменой сахарофосфатною остова на различные полимерные цепи привлекали внимание исследователей практически со времени установления структуры нуклеиновых кислот В качестве полимерного остова в таких структурах выступали соединения самых разных классов виниловые полимеры . Особую актуальность разработка подобных структур приобрела в связи с поиском эффективных антнсснсовых реагеггов II Для того, чтобы претендовать на роль таких реагентов, соединения должны обладать определенными свойствами они должны проникать через клеточные мембраны и достигать НКмишени, образовывать с ней высокоспецифичные комплексы, быть устойчивыми к деградации под действием клеточных нуклеаз и не быть токсичными для клетки. В начале х годов в группе Нильсена были синтезированы полиамидные аналоги , которые оказались способными образовывать исключительно прочные комплементарные комплексы с нуклеиновыми кислотами и между собой . Это открытие дало мощный толчок, с одной стороны, к поиску аналогов . Особое место среди аналогов олигонуклеотидов с полностью замененным сахарофосфатным остовом занимают соединения, построенные на основе пептидной цепи, т е содержащие остов, состоящий из аминокислотных остатков, несущих в боковых цепях нуклеиновые основания Интерес к такого рода аналогам первоначально был вызван тем, что аминокислоты, содержащие нуклеиновые основания, нуклсоаминокнслоты НАК, были найдены в природных объектах как в свободном состоянии, так и в составе пептидов Кроме того, эти аналоги привлекают внимание тем, что они построены на основе хорошо исследованного класса биополимеров пептидов, могут включать в свою структуру большой набор аминокислотных остатков, обладающих различными химическими и физикохимическими свойствами, и, наконец, пептидный остов способен подвергаться действию нротеаз, и следовательно, потенциальные ангисснсовыс реагенты. Для гою чтобы аналог олигонуклеотида был способен образовывать комплекс с НК, он должен обладать структурой, в которой нуклеиновые основания были бы расположены таким образом, чтобы они могли принимать участие в комплеыентацнонных взаимодействиях С парными основаниями НК Теоретические расчеты таких структур были проведены спустя два десятилетня после первых синтезов пептидных аналогов олиюнуклетндов. Расчеты различных структур олигонуклеотидных аналогов с полностью модифицированным остовом, а именно, найлоновых, полиуретановых и полипептидных 7, показали, что пспгидные аналоги могут образовывать кизкоэнергстические конформеры, способные взаимодействовать с НК в форме А и Вспиралей. При этом имеет значение, на каком расстоянии друг от друга параметр а и от остова параметр длина бокового линкера расположены в структуре аналога нуклеиновые основания Рис. I. Было показано, что эти параметры важны и в структуре полиамидных аналогов, так для РИА расстояние я составляет 6 простых связей, а расстояние Ь 3 простые связи , . В структуре РЫА энергетически выгодная конформация при образовании дуплексов с А. В и 2формами ДЕПС и Аформой РНК стабилизируется внутримолекулярными водородными связями, образованными кислородом карбонильной группы боковой цепи и водородом амидной группы соседней мономерной единицы 1 ПтеттскЫис НЬопГ. Рис 2. ЗОН
. Очень схематично можно классифицировать пептидные аналог и олигонуклеотидов по параметрам а и Ь. Для большинства описанных в литературе аналогов Таблица, см стр. Ь изменяется от 2 до 9 простых связен.