Олигорибонуклеотиды, содержащие перфторарилазидную группу в гетероциклическом основании - новые фотоаффинные реагенты для модификации биополимеров

• Автор: Мещанинова, Мария Ивановна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Введение

1. Функционализация гетероциклических оснований олигонуклеотидов с

целью создания реагентов для селективного воздействия на биополимеры обзор литературы

1.1. Функционализация гетероциклических оснований олигонуклеотидов

1.1.1. Экзоциклические аминогруппы гетероциклических оснований

1.1.1.1. Положение цитозина

1.1.1.2. Ы2Положение гуанина и положение аденина

1.1.2. С5Положение пиримидинов

1.1.3. С8Положение пуринов

1.2. Производные олигонуклеотидов с реакционноспособными группами в гетероцикле как инструменты селективного воздействия на биополимеры

1.2.1. Алкилирующие производные олигонуклеотидов

1.2.2. Фотоактивируемые производные олигонуклеотидов .
1.2.3. Реагенты для расщепления НК
1.3. Заключение
2. Синтез и свойства олигорибонуклсотидов, содержащих амино и
перфторарилазидобсизамидныс группы в гетероциклических основаниях результаты и обсуждение
2.1. Синтез и свойства модифицированных нуклеозидов
2.2. Синтез модифицированных нуклеозидЗНфосфонатов
2.3. Твердофазный Нфосфонатный синтез олигорибонуклсотидов предшественников, содержащих уходящие группы в гетероциклических основаниях
2.4. Синтез и выделение олигорибонуклсотидов, содержащих алифатические аминолинкеры в гетероциклических основаниях
2.4.1. Взаимодействие модифицированных нуклеозидов с
алифатическими диаминами и конц. ЫНдОН, подбор условий
2.4.2. Деблокирование Ызащитных групп экзоциклнчсских оснований в присутствии алифатических диаминов
2.4.3. Синтез и выделение аминосодержащих олигорибонуклеотидов
2.5. Синтез и выделение олигорибонуклеотидов, содержащих 4 азидотетрафторбензамилную группировку в гетероциклических основаниях
2.6. Свойства 4азидотетрафторбензамидных производных олигорибонуклеотидов
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исходные материалы
3.2. Основные методы работы
3.3. Методики эксперимента
3.3.1. Синтез диметокситрнтнлтетрагидропиранилК4 ацетилцитидинЗНфосфоната
3.3.2. Синтез защищенных рибонуклеозидЗИфосфонатов , содержащих уходящие группы в гетероциклическом основании
3.3.2.1. Синтез модифицированных рибонуклеозидов
3.3.2.2. Синтез модифицированных рибонуклеозидЗНфосфонатов
3.3.3. Синтез полимерных носителей с присоединенными 4 модифицированными нуклеозидами г и д, содержащими атом брома в гетероциклических основаниях уридина и аденозина
3.3.4. Синтез защищенных рибонуклеозидфосфитамидов, содержащих 5 атом брома в гетероциклических основаниях уридина и аденозина
3.3.5. Свойства рибонуклеозидов, содержащих уходящие группы
3.3.6. Синтез модифицированных олигорибонуклеотидов
3.3.6.1. Твердофазный синтез олигорибонуклеотидов 7 предшественников
3.3.6.1.1 Олигорибонуклеотиды, содержащие атом брома в
гетероциклическом основании
3.3.6.2. Олигорибонуклеотиды, содержащие алифатическую
аминогруппу в гетероциклическом основании
3.3.7. Синтез фотоактивируемых производных олигорибонуклеотидов.
содержащих 4азидотетрафторбензамидную группу в
гетероциклическом основании
3.3.8. Комплементарноадресованная модификация модельных
олигорибонуклеотидов рибо и дезоксириборяда фотоактивируемыми производными олигорибонуклеотидов , 7, 8,
Выводы
Литература


Химические методы синтеза олигонуклеотидов, модифицированных по гетероциклическому основанию, позволяют регламентировать количество введенных модифицированных нуклеозидов, их тип и расположение в цепи. В первой части обзора описаны методы введения в различные положения гетероциклических оснований олигонуклеотидов функциональных групппрсдшествснников, позволяющих дальнейшее присоединение группировок, способных взаимодействовать с биополимерами. НК. Среди большого числа обзоров, посвященных синтезу и применению модифицированных олигонуклеотидов 1, лишь 2 обзора, вышедших в и годах ,, посвящены непосредственно методам синтеза олигонуклеотидов, функционализированных по гетероциклическим основаниям. В данном обзоре будут выделены и классифицированы подходы, наиболее часто используемые для модификации олигонуклеотидов путем введения различных функциональных групп в гетероцикл. Для функционализации олигонуклеотидов по гетероциклическим основаниям используют как претак и постсгттетические подходы, либо их комбинацию. Пресиптетический подход основан на использовании на определенной стадии олигонуклеотидного синтеза лремодифицированных синтонов, уже содержащих линкер с защищенной функциональной группой, обнажение которой может происходить либо отдельно, либо одновременно с удалением всех защитных групп с олигонуклеотида. Постсичтетический подход основан на использовании на определенной стадии олигонуклеотидного синтеза модифицированных синтонов, имеющих в нужном положении гетероцикла группировкупредшественник, стабильную в условиях синтеза и легко заменяемую на функциональный линкер при соответствующей обработке олигомера. Ниже на примере введения функциональных линкеров в различные положения гетероциклических оснований олигонуклеотидов будут рассмотрены оба подхода. Существует несколько методов функционализации цитозина по Жположению с использованием как пре, так и постсинтетического подходов см. Реакция замещения экзоциклической аминогруппы в цитозине под действием сильных нуклеофильных агентов так называемая реакция трансаминирования протекает в довольно мягких условиях и вследствие этого широко применяется для модификации по Жположению цитозина. В ходе катализируемой бисульфитом реакции трансаминирования , бисульфитион способен обратимо присоединяться к С5С6ДВОЙНЫМ связям пиримидинов в мягких условиях. В нейтральных и кислых условиях такие производные довольно стабильны и обладают важным свойством повышенной реакционной способностью экзоцикли ческой аминогруппы, которая легко замещается под действием различных нуклеофильных агентов. Так, например, З. Теег с соавт. Ытрифторацетиламинопропил5,0диметокситритил2дезоксицитидинметилЫ,Ыднизопропилфосфитамида 1. Последовательная обработка 2дсзоксицитидина водным бисульфитом и триметилендиамином в нейтральных условиях приводила к получению переаминированного производного цитидина. После защиты линкерной аминогруппы и 5гидроксила и последующего фосфнтилирования авторы получали фосфитамидный синтон 1. Жположении цитидина. Присоединением по данной группе к деблокированному олигонуклеотиду флуоресцеина, пиренбутирата или пиренсульфоната были получены флуоресцентно меченные олигонуклеотиды с цслыо изучения влияния этих флуоресцентных меток на гибридизационные свойства полученных конъюгатов. Известно, что при действии различных аминов на Ы4бензоил или М4тозилцитидин наряду с дебензоилированием или детозилированием происходит реакция трансаминирования см. К4безоилдимстокситритил2дезоксирибоцитидина. Мположении цитидина остаток флуоресцеина. О ЫНСН. ЫСН,ЫСНгУ,ЫН МНСНг,ЫСН,4ЫСНгКН
I о I М0,Т. СР. О О П фЛЮОрСцеин
Ьо цтс гТПо МеОТЮ1 0
С использованием защищенного модифицированного фосфитамида 4 была создана библиотека полиаминоояигонуклеотидов 5ХХХХТТТТ3 где X это С или С, с целью изучения их гибридизационных свойств и последующего использования в качестве перспективных антисенс и антигенолигонуклеотидов для ингибирования экспрессии генов на уровне мРИК и ДНК . Соединение 5 использовали для получения полимерного носителя с присоединенным первым нуклеозидным звеном, содержащим . Твердофазной синтез олигонуклеотидов на таком носителе позволил авторам работы получить 3флуоресцентно меченные праймеры.