Флуоресцентные 5-алкинил-2'-дезоксиуридины: синтез, биологическая активность и спектральные свойства в составе ДНК

• Автор: Скоробогатый, Михаил Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АЛКИНИЛИРОВАННЫЕ НУКЛЕОЗИДЫ СИНТЕЗ И ПРИМЕНЕНИЕ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ обзор литературы
1.1. Флуоресцентные алкинилированные нуклеозиды и их производные методы получения, физикохимические свойства и применение

1.1.1. Введение флуоресцентной метки в состав нуклеозидов и их

производных при помощи алкинильного линкера

1.1.2. Флуоресцентные терминаторы для автоматического секвенирования

1.1.3. Заключение

1.2. лСопряжснные конъюгаты нуклеозидов и флуоресцентных красителей синтез, спектральные свойства, применение

1.2.1. Конъюгаты нуклеозидов и поли циклических ароматических

углеводородов
1.2.2. Конъюгаты нуклеозидов с другими типами флуорофоров
1.2.3. Заключение
ГЛАВА II. ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ 5АЛКИНИЛ2ЧДЕЗОКСИУРИДИНЫ
СИНТЕЗ, БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА В СОСТАВЕ ДНК результаты и обсуждение
II. 1. Синтез амидофосфитных реагентов на основе 5алкинил
2дезоксиуридинов
.2. Синтез и исследование гибридизационных свойств модифицированных олигонуклеотидов
.3. Флуоресцентные свойства модифицированных олигонуклеотидов и образуемых ими дуплексов
.3.1. Серия А модификация5пирен1илэтинил2дезоксиуридин
И.3.2. Серия В модификация 54бензоксазол2илфенилэтинил2
дезоксиуридин
.3.3. Серия С модификация 5перилен3илэтинил2дезоксиуридин
П.3.4. Серия Б модификация 53перилен3илметоксипропин1 ил2дезоксиуридин
П.3.5. Сравнительный анализ серий А0
.4. Изучение переноса энергии флуоресценции между различными красителями серий АЭ
II.5. Противовирусные свойства 5алкинил2дезоксиуридинов
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
III. 1. Материалы и оборудование
III. 1.1. Растворители
III. 1.2. Реактивы
III. 1.3. Оборудование
1II.2. Методы
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА


Мы обнаружили противовирусную активность у таких нуклеозидов, и представляло интерес более подробно изучить взаимосвязь структуры и активности этих соединений. Настоящая работа выполнена в лаборатории химии нуклеиновых кислот Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН. ГЛАВАI. Принципиально важной для исследований в области алкинилированных нуклеозидов и их производных является опубликованная в работа Соногаширы и сотр. В ней описана конденсация арилгалогснидов и терминальных алкинов в присутствии производных палладия и меди. Эта реакция весьма специфична, толерантна в отношении многих химических группировок, проходит в мягких условиях, с высокими выходами и образованием минимума побочных продуктов 24. Образующаяся углеродуглеродная связь инертна в химическом отношении и практически неполярна. Сочетание этих свойств не могло не привлечь внимание исслеователей, работающих над модификацией биомолскул, в том числе нуклеиновых кислот. Начало работ в этой области было положено в г. Соногаширы для получения 5алкинилурацильных производных. Несколькими годами позднее были разработаны методы синтеза 5алкинилцитозиновых и 7алкинил7дезазапуриновых производных 6, 7. Впечатляющий старт публикациям по синтезу алкинилированных нуклеозидов и их производных был дан разработкой флуоресцентных терминаторов для ссквснирования ДНК 8. Начиная с этого времени начало х годов прошлого века и по настоящее время число публикаций по алкинилированным нуклеозидам все более увеличивается см. ДНК до противовирусных препаратов. Значительная часть этих работ посвящена введению флуоресцентных меток в состав нуклеозидов и олигонуклеотидов необходимо отметить, что своего рода качественным скачком в этих исследованиях стала разработка конъюгатов, у которых флуорофор сопряжен с нуклеиновым основанием с помощью тройной связи. Возникающий вследствие такого сопряжения новый флуорофор обладает высокой чувствительностью к изменениями микроокружения, что позволяет еще более расширить рамки применения флуоресцентно меченых нуклеозидов и их производных. В данном обзоре рассмотрены методы получения, физикохимические свойства и применение флуоресцентно меченых алкинилированных нуклеозидов. Первая часть обзора посвящена производным, у которых ажинильная группа несет только функцию линкера т. Во второй части работы рассмотрены методы получения лсопряженных
конъюгатов флуоресцентных красителей и нуклеозидов, их физические и физикохимические свойства, а также возможные области применения. Получать меченые нуклеозиды и олигонуклеотиды можно ступенчатым методом на первой стадии вводится реакционноспособная группа чаще всего алифатическая аминогруппа, которая затем модифицируется активированным производным метки, например, активированным эфиром карбоновой кислоты или изотиоцианатом подробнее см. В качестве примера можно привести работу Схема 1. Схема 1. Исходным веществом являлся 5йод2дезоксиуридин 1. После ацилирования гидроксильных групп защищенное производное 1. Соногаширы с Восзащищенным пропаргиламином у продукта сочетания 1. На основе реагента 1. Олигонуклеотиды, модифицированные реагентами 1. При этом было обнаружено, что олигонуклеотид, меченный реагентом 1. РНК. Единственным, но существенным недостатком этих реагентов можно считать применение Восгруппы для защиты алифатического амина, поскольку ее удаление с олигонуклеотида приходится вести в жестких кислотных условиях. С применением аналогичного подхода в работах был разработан метод мечения транскринтов РНК. Используя Т7 РНКполимеразу, трифосфат 1. Авторы отмечают, что реагент 1. Восгруппировка проблема, аналогичная возникшей при работе с уже упомянутыми реагентами 1. Особенностью введения репортерной группы с помощью аминоалкильного линкера является возможность постсинтетической модификации олигонуклеотидов после завершения олигонуклеотидного синтеза, но до отщепления от твердофазной подложки. Это актуально при использовании репортерных групп, необратимо деградирующих в условиях автоматического олигонуклеотидного синтеза например, родамина.