Конструирование и синтез низкомолекулярных ДНК-связывающих лигандов

• Автор: Никитин, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ОБЗОР ДИТЕРАТУРЫ.

1. Селективные ДНКсвязывающие лиганды

. I Дистомиции А и нетропсин.

1.2 Аналоги с большим числом пирролкарбоксамидных звеньев

1.3 8.

1.4 Лекситропсины

1.5Димерные соединении.

1.6 Комплексы со стехиометрией 21.

1.7 узнсаощий лиганд

1.8 Другие лиганды.
2. МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЗНАВАНИЕ
2.1 Модели взаимодействия
2..1 Компьютерный анализ.
2.1.2 Термодинамика связывания лигандов.
2.1.3 Гипотезы о механизме АТнзбирагслькссти.
2. 1.3. Геометрическое соответствие.
2.1.3.2 ВандерВаальсовы контакты
2.1.3.3 Конформаиионные изменения п ЛИК при связывании лигандов.
2.1.3.4 Водородные связи
2.1.3.5 Электростатическое взаимодействие.
2.2 Методы изменения избирательности связывания
2.2.1 Введение акцепторною атома в 3е положение пиррольного кольца
2.2.2 Монокатионные лекситропсины
2.2.3 Удаление СН2группы.
2.2.4 Замена пептидной связи
2 2.5 Комплексы со стехиометрией 2i.
экспериментальная ЧАСТЬ.
1. СТЕРИЧЕСКИ ЗАТРУДНЕННЫЕББНЗИМИДАЗОЛХДЕРЖАЩИЬ ДНКСВЯЗЫВАЮЩИЕ ЛИГАНДЫ.
2. ФУНКЦИОНАЛЬНОЗАМЕЩЕННЫЕ БЕНЗИМИДАЗОЛСОДЕРЖАЩИЕ ДНКСВЯЗЫВАЮЩИЕ ЛИГАНДЫ
3. ПОИСК НОВЫХ СТРУКТУРНЫХ МОТИВОВ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
4. ЛИГАНДЫ, СОДЕРЖАЩИЕ НОВЫЙ СТРУКТУРНЫЙ МОТИВ
5. ФТАЛИМИДСОДЕРЖАЩИЕ ЛИГАНДЫ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ.
МЕТОДИКИ
1. СТЕРИЧЕСКИ ЗАТРУДНЕННЫЕ БЕНЗИМИДАЗОЛСОДЕРЖАЩИЕ ЛИГАНДЫ
2. ФУНКЦИОНАЛЬНОЗАМЕЩЕННЫЕ БЕНЗИМИДАЗОЛСОДЕРЖАЩИЕ ЛИГАНДЫ.
3. ЛИГАНДЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ФРАГМЕНТЫ НОВОГО СТРУКТУРНОГО МОТ ИВА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исследуя метилирование ДНК диметилсульфатом в присутствии и отсутствии антибиотиков, Колчинскнй и др. ДНК от метилирования. Из этих наблюдений был сделан вывод о том, что антибиотики связываются по узкой бороздке ДНК. Нетропсин и дистамицин не раскручивают суперскрученную ДНК . , , , , что должно было бы наблюдаться в случае интеркаляции. ДНК на 7. В случае дистамицина такого эффекта не наблюдается. Все эти данные подтверждают вывод о связывании негропсина в узкой бороздке. Свешников и др. Л к оси спирали ДНК. Он составил 3. Методом рентгеноструктурного анализа была решена структура аналога дистамицина Л Гурская и др. . Методом НЯМР была определена конформация дистамицина А в ДМФА Турчин и др. Мартин и др. i . Чен и Проховский , используя Рамановскую спектроскопию, показали, что при образовании комплексов ДНК с дистамицином и нетропсином наблюдаются изменения в колебаниях пиррольных циклов и пептидных групп, но нет изменений в колебаниях метильных групп. Крылов и др. v . На основании всех этих наблюдений была предложена етереохимическая модель связывания антибиотиков с ДНК и сделаны предположения о механизме узнавания АТбогатых последовательностей Заседателев и др. , , . Су ть предложенной модели состоит в том, что молекула антибиотика связывается в глубине узкой бороздки ДНК таким образом, что атомы водорода пептидных групп образуют водородные связи с атомами тиминов иили ЫЗатомами аденинов, плоскость пиррольных колец проходит внутри бороздки, а сами кольца ориентированы таким образом, что метильные группы направлены наружу от оси ДНК Гис. Рис. ДНК. Эта модель была подтверждена позднейшими рентгеноструктурными и ЯМР исследованиями. Так в работе Клевита и др. vi, i, метолом НЯМР показано, что дистамицин Л связывается в центральной ААТТ части додекануклеотида 2 по узкой бороздке. Были проведены динамические исследования и показано, что молекула лиганда меняет положение на симметричном олигонуклеотиде, сдвигаясь или переворачиваясь на 0 0 4 с1, 2 с1. В работе Гудсела и др. . РСА атомных структур комплексов нетропсина и дистамицина с олигонуклеотидами. II тип с лигандом, сдвинутым относительно плоскости пар оснований вдоль уткой бороздки ДНК на половину величины проекции пары оснований на ось спирали. При этом между парами оснований оказывается расположенным пиррольный цикл, а водородные связи не образуются. Полученные расхождения объясняются ошибочной интерпретацией рентгеновских данных, а не существованием двух типов комплексов. С целью проверить это предположение, проводится повторное уточнение положения нетропсина. В результате авторы приходят к выводу, что оба типа структур согласуются с экспериментальными данными, но комплекс первого типа немного лучше. Дополнительные аргументы в пользу первого типа комплекса дают данные ЯМР. Исходя из этих соображений, делается вывод о том, что существует лишь первый тип комплекса. Недавно Уиттерховен и др. v . с разрешением 1. А. Их исследование подтверждает наличие бифуркационных водородных связей, что согласуется с первым типом комплекса. Кроме прочного комплекса, рассмотренного выше, известны и другие типы комплексов дистамицина и нетропсина с ДНК i . Эти комплексы образуются лишь при низкой ионной силе раствора, при добавлении избыточного количества лиганда после образования первого типа комплекса. Образование таких комплексов показано для полимеров , , , но не для гомополимера . . Были высказаны предположения о том, что при образовании комплексов второго типа лиганды связываются вдоль фосфатов над лигандами, связанными по первому типу или, с меньшей вероятностью, в широкой бороздке. Полинуклеотид не образует комплекс первого типа, но при концентрации менее 2х ммоль образуется комплекс с КД спектром, не похожим на спектры комплексов первого и второго ТИПОВ.