Конъюгаты моно- и олигодезоксирибонуклеотидов с соединениями, содержащими функциональные группы природных аминокислот: синтез и исследование свойств

• Автор: Серпокрылова, Инна Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение
Гпава 1. Искусственные рибонуклеазы на основе олигонуклеотидных конъюгатов Обзор литературы
1.1. Дизайн искусственных рибонуклеаз на основе олигонуклеотидных конъюгатов. Выбор каталитических групп.

1.1.1. Каталитические группы на основе металлокомплексов

1.1.2. Конструирование аналогов каталитических центров, металлонезависимых ферментов

1.1.3. Металлонезависимые каталитически активные группы

1.1.3.1. Расщепление РНК аминосоединениями и катионными пептидами

1.1.3.2. Методы увеличения гидролитической активности металлонезависимых соединений

1.2. Выбор природы олигонуклеотида

1.3. Выбор места и способа введения каталитической группы в олигодезоксирибонуклеотиды
1.3.1. Введение каталитической группы по гетероциклическому основанию
1.3.2. Введение каталитической группы по рибозному фрагменту
1.3.3. Положение каталитической группы в олигонуклеотиде
1.3.4. Подходы к увеличению эффективности гидролиза РНК с помощью олигонуклеотидных конъюгатов
1.4. Методы синтеза искусственных рибонуклеаз на основе олигонуклеотидных конъюгатов
1.5. Влияние строения РНКмишени на эффективность расщепления
Глава 2. Результаты и обсуждение
2.1. Конъюгаты монодезоксирибонуклеотидов с карцинином и его. аналогами, их синтез и исследование гидролитической стабильности
2.1.1. Основные направления реакции при получении конъюгатов 5мононуклеотидов с природным дипептидом карцинином
2.1.2. Влияние длины линкера, разделяющего имидазольное кольцо и концевую аминогруппу, на условия протекания реакции
2.1.3. Определение гидролитической стабильности конъюгатов
2.2. Синтез олигодезоксирибонуклеотидных конъюгатов с использованием слабо активированных групппредшественников
2.2.1. Использование прекурсорной стратегии для синтеза 5концевых имидазололигонуклеотидных конъюгатов
2.2.2. Олигонуклеотидные конъюгаты, содержащие остатки имидазола внутри олигонуклеотидной последовательности
2.3. Синтез олигодезоксирибонуклеотидных конъюгатов на основе полицикпических ароматических прекурсорных групп
2.3.1. Синтез олигодезоксирибонуклеотидных конъюгатов на основе феназина
2.3.2. Получение олигонуклеотидных конъюгатов, содержащих прекурсорные группы на основе антрацена
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Реактивы и материалы
3.2. Основные методы работы
3.2.1.Определение гидролитической стабильности конъюгатов монодезоксинуклеотидов с карницином
3.2.2. Осаждение олигодезоксирибонуклеотидов в виде солей
3.2.3. Гельэлектрофорез
3.2.4. Очистка олигодезоксирибонуклеотидных производных с помощью ИРкартриджа
3.3. Органический синтез
3.3.1. Синтез модифицированных монодезоксирибонуклеотидов
3.3.2. Синтез модифицированных олигодезоксирибонуклеотидов
3.3.3. Методики получения феназиниевых производных
ВыводыОшибка Закладка не определена.
Благодарности
Список литературы


Исторически первыми было описано использование ряда реагентов, таких как комплексы II,фенантролин , Рсэтилендиамитетрауксусная кислота , Рсблеомицин , расщемляющих РНК наряду с ДНК в окислительновосстановительных условиях. Нуклсазная активность этих соединений заключается в том, что они способны генерировать высокоактивные радикальные частицы, которые либо вызывают деструкцию рибозных остатков в цепи НК, либо способствуют накапливанию модификаций по пуриновым и пиримидиновым основаниям, что также приводит к необратимой потере нормальных физиологических свойств природных нуклеиновых кислот. Кроме того, высоко активные радикальные частицы за счет диффузии способны вызывать неспецифическую деградацию других биополимеров, в том числе, компонентов и самой искусственной рибонуклеазы. Реагенты, расщепляющие фосфодиэфирные связи по гидролитическому механизму, представляются более перспективными, так как они способны избирательно воздействовать па РНК. ДНК и белки. РНК , . Использование различных ионов металлов с различным координационным числом, изменение числа лигандов, а также варьирование длины и конформационной гибкости линкера позволяет контролировать узнавание и расщепление РИКмишени. Существует мною примеров получения конъюгатов, состоящих из производного олигонуклеотида и металлокомплекса, однако поиск металлокомплексов, эффективно гидролизующих РНК, а также конструирование сайт специфичных искусственных рибонуклеаз РНКаз на их основе, попрежнему остается актуальной задачей. К настоящему времени наиболее исследованными в реакции гидролиза РНК являются следующие ионы 2 Си2, Со2, ЫЧ2, Са2, М2 Мп2 РЬ2, А, Рс3, а также Ьа3 и др. Среди ионов лантаноидного ряда наиболее активными катализаторами являются ТтШ, УЬШ и ЬиШ. В присутствие этих ионов дирибонуклеотиды полностью подвергаются гидролизу менее чем за мин в физиологических условиях , , . В реакциях гидролиза РНК наиболее часто используют хлориды металлов, тем не менее, нитраты и перхлораты демонстрируют сравнимые активности. Ионы металлов могут катализировать расщепление фосфодиэфириых связей в РНК но различным механизмам рис. Они могут взаимодействовать с кислородом у атома фосфора, увеличивая восприимчивость межнуклеотидной связи к нуклеофильной атаке , или могут взаимодействовать с уходящей группой, способствуя ее отщеплению. Ионы металлов могут выступать в роли кислот Лыоиса. Кроме этого, ионы металлов могут принимать участие в катализе опосредованно, координируя молекулу воды, выступая в роли кислотного катализатора, или координируя гидроксиданион, выступая в роли основного катализатора , . При гидролитическом расщеплении РНК различными ионами металлов может реализовываться тот или иной механизм, или их сочетание. Один и тот же ион металла может действовать по различным механизмам каталитического расщепления фосфодиэфириых связей в РНК. Кроме того, можно предположить, что в ускорении гидролиза принимают участие два иона металла, тем самым, обеспечивая более эффективное расщепление фосфодиэфириых связей. В тоже время, механизм и эффективность гидролиза РНК в присутствие комплексов . РНК в присутствие солей свободных металлов. Рис. Механизмы шсгивацни каталитического расщепления РНК и присутствие ионов металлов . Успехи, достигнутые н синтезе стабильных металлокомплексов, наряду с успехами в области установления строения активных центров и механизмов функционирования природных ферментов, привели к появлению в последние годы целого ряда синтетических катализаторов, гидролизующих фосфодиэфирныс связи в различных ферментах , , . Известен целый ряд соединений, образующих с металлами прочные комплексы. Хелатироваиие металла изменяет его характеристики и, как правило, повышает каталитическую способность в реакциях гидролиза РНК. К хелатным группировкам такого типа относятся полиамины, 2,2бипиридил и др. Способность комплексов меди , цинка, кобальта , лантаноидов и ряда других металлов катализировать гидролиз фосфодиэфирных связей позволяет рассматривать их в качестве потенциальных гидролитически активных групп для синтеза конъюгатов с олигонуклеотидами. В настоящее время существует огромное разнообразие таких группировок рис.