Синтез мономеров полиамидных миметиков нуклеиновых кислот и исследование их свойств

Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования«Московский государственный университет тонких химических технологийимени М.В Ломоносова»на правах рукописиУДК 577.113.4Деженков Андрей Владимирович«СИНТЕЗ МОНОМЕРОВ ПОЛИАМИДНЫХ МИМЕТИКОВНУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ»02.00.10 «Биоорганическая химия»Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наукНаучный руководительД.х.н., проф., акад. РАНВ.И.

ШвецМосква 2015ОглавлениеСписок сокращений .......................................................................................................................3Введение .........................................................................................................................................6Литературный обзор ......................................................................................................................8Метилфосфонаты .....................................................................................................................10Общая характеристика .........................................................................................................10Синтез метилфосфонатов .....................................................................................................10Свойства и применение метилфосфонатов ........................................................................12Фосфотиоаты ............................................................................................................................

16Общая характеристика .........................................................................................................16Синтез фосфотиоатов ...........................................................................................................17Свойства и применение фосфотиоатов ...............................................................................21«Замкнутые» нуклеиновые кислоты ......................................................................................23Общая характеристика .........................................................................................................23Синтез «замкнутых» нуклеиновых кислот .........................................................................25Свойства и применение «закрытые» нуклеиновых кислот ..............................................27Миметики на основе морфолина ............................................................................................

28Общая характеристика .........................................................................................................28Синтез миметиков на основе морфолина ...........................................................................29Свойства и применение миметиков на основе морфолина...............................................31Полиамидные миметики нуклеиновых кислот .....................................................................33Общая характеристика .........................................................................................................33Синтез полиамидных миметиков нуклеиновых кислот ....................................................35Свойства и применение полиамидных миметиков нуклеиновых кислот .......................37Заключение ...............................................................................................................................

42Теоретическая часть ....................................................................................................................44Синтез пуринсодержащих мономеров ПНК. .........................................................................45Синтез защищенных гетероциклических оснований ........................................................45Синтез мономеров ОЗ ПНК .................................................................................................50Подтверждение региоселективности реакции алкилирования пуринсодержащихгетероциклов.

............................................................................................................................ 54Определения оптической чистоты тиминсодержащих мономеров. ....................................57Определение конформаций хиральных ПНК. .......................................................................61Исследование биологической активности полученых гуанинсодержащих производных.....................................................................................................................................................68Экспериментальная часть ...........................................................................................................70Синтез защищенных гетероциклических оснований ........................................................... 71Синтез мономеров полиамидных миметиков нуклеиновых кислот ...................................72Синтез тиминсодержащих энантиомеров ..............................................................................79Синтез димера на основе дейтерированного глицина.

.........................................................82Биологические испытания .......................................................................................................86Выводы. ........................................................................................................................................87Список литературы ......................................................................................................................88Приложения .................................................................................................................................992Список сокращенийАТФ – аденозинтрифосфатВИЧ – вирус иммунодефицита человекаГПНК – гуанидинсодержащие полиамидные миметикиГЭБ – гемато-энцефалический барьерS-ДНК – фосфотиоатыДНК – дезоксирибонуклеиновая кислотаДНКсс – суперскрученная ДНКДМФА – диметилформамидЗНК – “замкнутые” нуклеиновые кислотыКД – круговой дихроизмМО – “морфолино” олигомерыМИД – минимальная инактивирующая длинаНК – нуклеиновые кислотыОЗ ПНК – отрицательно-заряженные ПНКОН – олигонуклеотидыОДН – олигодезоксинуклеотидыПАТ – природные антисмысловые транскриптыПНК – полиамидные миметики нуклеиновых кислот (”пептидно-нуклеиновые кислоты”)рПНК – фосфонатные ПНКПЦР – полимеразная цепная реакцияПЭГ – полиэтиленгликольРНК – рибонуклеиновая кислотаРНКаза – рибонуклеазамРНК – матричная рибонуклеиновая кислотаТГФ – тетрагидрофуранТопо I – топоизомераза IТФС – твердофазный синтезЯМР – ядерный магнитный резонансА(Ade) – аденинAc – ацетилaeg – аминоэтилглицинAll – аллилB(Base) – гетероциклическое основание3Boc – трет-бутилоксикарбонилBn(Bzl) – бензилBT – бензотриазолилBz – бензоилС(Сyt) – цитозинCbz – карбобензоксикарбонилСE – цианоэтилCOSY – гомоядерная корреляционная спектроскопияdba – (E, E)-дибензилиденацетонDEAD – диэтилазодикарбоксилатDCC – дициклогексилкарбодиимидDCE – дихлорэтанDCM – дихлорметанDhbtOH – 3-гидрокси-1,2,3-бензотриазин-4(3H)-онDIEA – диизопропилэтиламинDMTr – диметокситритилDPC – дифенилкарбамоилDQF – двухквантовая фильтрацияG(Gua) – гуанинGFP – зелёный флуоресцентный белокGly – глицинHMBC – гетероядерная многосвязная корреляцияHRMS – масс-спетрометрия высокого разрешенияHSQC – гетероядерная одноквантовая корреляцияHSV – вирус простого герпесаHypНК – гидроксипролиновые ПНКIBCF – изо-бутилхлорформиатМе – метилMmt – монометокситритилМОЕ – метоксиэтилMs – мезил- (метилсульфонил-)NMM – N-метилморфолинNs – орто-нитробензолсульфонилIBCF – изо-бутилхлорформиатiBu – изо-бутирил4Im – N-метилимидазолiPr – изопропилPg – защитная группаSNP – полиморфизм единичного нуклеотидаT(Thy) – тиминtBu – трет-бутилTEA – триэтиламинTEDT – тетраэтилтиурам дисульфидTFA – трифторуксусная кислотаTMSOTf – триметилсилилтрифторсульфонатTPP – трифенилфосфинU(Ura) – урацил5ВведениеСовременные биохимические и биомедицинские технологии направлены на поискмолекулярных инструментов для диагностики и лечения различных заболеваний.