Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Поскольку нуклеотиды н гэ леощды —. полифункцнонвльные сг югис из, «се рсакаионгюспасобные группы, к)юме тек, которые дою«ны вступать а рс кцню «онасис«пни, необходимо блокировать, чтобы избенагь негкелательнмк побачньог реакций. Защите падэергак св экзоцнклические «миногруппы щтеродиюгическик с новаиий, гидрокси.чьиые груггпы дезакснрнбочм и, Ключе ой с аписа химического синтеза олигонуклеотидоа является создание фосфодиэфиргщх связей мемду иуклеотидэмн. ивино эылелить дгм осноэнык од од к реюенню этан задачи.
Один из них использует и качестве источника фосфатиой группы монов ерифнцирощнныефа.фаты )фосфо о озфиры), В лругой-- диэтерифинирона ме фосфаты Гфосфодиэфиры). В пересы случае при химическом синтезе иепосредстиенна обр«гуам фасбюдиэфнрная слизи э мз втором - получается триэфир фосфорной киюкпы, «атормй затем при полном леблокирони превращаю днэфнр.
Поэтому пераыи стад иесит гмзщние фагфщй эфирного, а та)юи — фосфогриэфир апг. Одвим из распрос~раненных «ирвинга» фосфатрнэфириого метода ию«ется фосфигньги ме щ). н котором нв первом этапе абрвзуетсн фасфитный тризфир, окисляЮщийся мтем а зриэфнр фосфорной кис.юты С шз уи еиновык кисло Ой' О д — О, г~ш д — Π— у — Оя'4ХН Первый пучь реализуе ся, например, прн взвимодеаст ии окси хлорид фосфора с нуклсоэищмн, прн этом с м«ксимвльнои скоростью фосфорнлируешя 5'-ОН.Фупп Г!ер и иыа продукт реакции, сад ргкащнй связанные с фюсфором атомы «лора, шщзолнзуе ся вогзои: в случае фосфозриэфирных е адов, Лин из двух фосфатных гидроиси оа.
Основными требованиями к защитным группам яелвются стабильность н условиях хпнаеисации, возном юсть введения удаления без цсструкции и од»фи«.ции исходных н конечных продукта и. ошц, нззьюмгюсть сслектим гс у»лясс~и» опиях зэщн иых групп прн сохранении Ггрушх. Основные защитные группы, прнмениемыс в синтезе олигонуклеотидов.
приведены в таблице !4, Аминогруппы ос охании и Ззгилрокснльные группы деюксириб зы звщищаются путем ац»- лир а ия. Наиболее распространеинымн эашитнымн группами при э ом «»лаются ац ильная для 3'-гидроксила угле ода, бенюильиая — дл амииогрупо цитидина и вденозииэ, анизонль ав .- лля амииоцзуппы пити«ни и ингбу ирильиэя - для амииогруппы гунина. В е ацильные защитные группы огут бить удалены цействнс о центрироианно1 о волг опз аммиака. Дл» бло иро«ения 5ц илроксильных групп об но исгюльзуют про вводные трифени.
метана, которые легко удаляю св дель см «ислот, в том числе и апротониых «нсчот Льюиса. Фссфатгмя группировка зашищ стен Р-циаиэтнльмой группой, которая монет б 1ть снята сбработкои оз лочью. В фосфотриэфирно методе «ачестае г горо» Р-защитнои группировки использую - или о-клорф иильные группы. Для и элиминирыганн» приме. ияются аммиак нли ар а ические альдоксины. две другие адат». возникающие при созгшнии фасбюдиэфирны~ связей, состоят а выборе рациональных методов введения фосфатных ~рупп в нукл ознл и пособов «оидеисеции иуклеозидного и нук.
сот»диого компоненто . Фасформлнрошг~ие вуклеоэидов. В сигпезе олишиуклеотидов разрвботеиы лва пути фосфорилнро виня иуклеозндов. В одном нз и используются стабильные произ зд ые фаи~юриой кислоты. содср:кашне высакоревкцнонноспособную ~руппиро ку. В другом такая группировка создав ся прямо в процессе реакции за счет взаимодействи» производного фосфорной «полоты с активнрующим реэгентом.
В обоих случаях фсмфорилирование гидро«с»змиях групп сахара проходит в резуль ате нуклеофильногп за ещения у атома бюсфора фосфорилнруюигсш компонента. ребанка И. 11 О-ВР-Змеем е ру, е ыееуые ее алеем амкюеююа Иу ле ломы кн оеее зьон ЯЬ те м от сн,о-с,н,ьес,>Ь> с- МЯО>, те Рюб. НН„ нн,нн, лбюо, Мб овмв О сн,-с- О к МНм н он 2ЯОНН тьр >З Со и с. сн, сн, лььр !е Меюымя ра н Ре 1 В СМЕЯ С> С-СН„ ОЁ тор» >Е снь Ла мннаеа нюмеш ннь ЮЯ Ье >б р, >>, Ф.уриюер- М"> Елее-ХЮР фемюым» сн,-с- 1 о с,н,-с- О сн,о-с,н,-с- о сн~ >С,Н,>,СГН„О-С„Н.
ЯГ„Н.>,С- РС Н > СССН С- сн с-сн сн, -с- 1 1 о о снво >СР ~~~ ~~~~-ннсн.о -«~~,,>>-еен Бенюлеулер юмееееа ВРВ ю ы .Мн фяп>тки ле» а» «е, Рлн, НН., >ЮОН, В> ь мю Нотп — Сн нн. ,,б' н.он, енн-2.лн>раб о паню юеа лщммю-7. емрбепюеую Ныам лн рн В более гкестких условмях «рм заыешенгюй 5'-ОН-«руопе аналогичным образом можно получить 3«бюсфаты. 3)ля фосфорилмроввиия гидроксильиых групп остатка рябовы или дсзаксирибозы использук таи «е активироаавиые фосфамиды, например фосфотри-(!) и тетрвзолиды (2), «вторые получают «заимодейссиием хлорфссфатов с триазолом или «трэзолом. Эффективные фосфорилируюшис рсагеиты (3) образуются также при действии 1 экв. НгО в пир«диме иа арилдихлорфосфаты. Сю гез иуилеигюеык слог 13) Р.— Нг « .:С! й* -.Н, «'.
О Как уже было отмечено, фосфорилироваиие иуклеозидоа осущестэяяегс» так «е производимые фосфорной кислоты и прмсугстэии актмвмрувлиик эгеитое, роли к«поры« могу выступать димикюгексилкарбодиимид (ОСС) или арилсульфохгюриаы А«БО,С). И в то и в прутом ««ревите иа первом этапе реакции происходи аитиюции фосфатной группы с образов«вием п(юмегкугочиык соединений, приведен«их ниже О Нй' й 3 йΠ— Р— ОН (- С 1 В, С(Н Ый' О Нй В 3 «О — Р— Π— С ОН Ы! К' О ао — Р— ОН -)- 1 ОН О)О А* Рт «О — Р— ОЗО А ОН « .
к т л ) « = с«ин л Ви Π— — С!С Н вЂ” Π— Р— — и д., -4« И) им — и гт,м / и--н ~ % )! / «'- Г ) — Π— Р— С!— — — "С)С Н,— Π— Р— — Ы Сг О) Ну вииовь е ю слепи он о-р — ой уагхаииэмы датьиейюих поемном«ий этих соединений сломим. но а оиечиом с ет» происходит нуклеафильиое эвмещение в фосфорилирую~ием агенте, причем роль иуклеофилв играет эаюипэ:нинй нукл оэид со с ободной гидроксильиой труппой. В понимание мсхаинэмов активации сунествевнмй вклад бил аиесснД. Г, К и рре. ск,н,о-р-л, т) ' ь-~ йи ОйтгОСН О В О й — Обн,ОН,см оон,о аау тр .р в г р р.л в-и- т нн рг О й'ОСГИ В $ * о йΠ— Р— ОН ! он ам ойтнэсн в' э сиен.— сн,он О т рве! айу трао = ' т в О ! ауу но-сн — смсм Не»ос»»эком арбодиимилиого метода явтяется нала» скорость рсакци» и обраэовэ ие больша~о числа гюбочиы пр лу ток Испоэьзов иие арилсульфохлориаов ш зводяет избе»гать шгбочиы реакции.
В качестве актиаирушцих агеито могут выступать арилсульфотри- или тетразолицы. В роя но, в этом шу ае активными фосфорилнрующи и соединениями зал»ются образующиеся а результат реакции фосфотри- и ге разо»иди. В ачсстве при ера ривец иы даа пути получения фосбюрили. ро нного произв днопз (4! . ключ«ого саед»шин» в фосфотри эфирном м тоде.
Пера и з ш включает обработку исходгюго нуклеоэида (5! бнс-( риазолидом) л хлорфеиилфосфорной «ис лоты с последувэцим превра пением промелгу зчяого продукта (7! а зривфир (4! деист»нем этилеициангилрина. Второй -. получение димрнра нуклеотндэ (б), а затем превращение е«о з триэфир (4! с помощью кпнаеисируюшею агензв.
В осшциие годы в связи с разработкой фосфит ощ варианта фогфотрнэфнргюго метода интеза о ~итону леотидов все большее значение приобре аю метод: введены» а нуклеотиды произаоднык фосфорно ои имэпи . образов иие соединении типа рй! С и эиу«ле вы»к (глеО),1 ОСН й' (ЫеО)Л ОСНг й С) — Э--Х О Н Р вЂ” х ЯО Ф) ОН Н (5) з' си. х с~ Эс (С Дй Фосбюдизфирный метод синтеза олвпзнуклеотидод Согласно использовавшейся раисе методологии, рвзработаигюй в лабор» ории Г Ко) иы, фсюф диэфириыи стол «клю «ет в с бя ко денс.
цию нук з о омповена г. незащищенной 3'-ОН-группои (5! с нуклео ндным комп пенсом, нмеющн с эбодную 5' фосфомогюэфнриую группу (9! (рис. 20)1. В «ачесгве ондеисируюгци« агеито примеиаютсв арилсульфохлорицы или ОСС. Обрэзуюшиися з щищенг ый ливукле зидмоио. фосфат (Ко! либо полностью деблпкируе ся, ибо в нем удал е. ся только ацильна» группа.
блокируквца» 3'чидрок ил. В послал е случа обр зуе я дм цкгеозидмоиофосф т (((! со с обол ой 3 -ОН группой, нспользуемыи в ка ес ве иуклеозиююго кпмпогшпа цл» присоединения следующего звена. Метод сиюеэа, при ко оро м калгцом последукэцсм шаге присоели «е ся ыогю ер ос звено. иазыеаетсн ступеич ы .
Обычно таким образои синтезируются ве более чем 3 . 4-э»енине олигоиукл«отиди, то связано с трудностями о деленна продукта конде с ции о »сходит»о олигоиушгсогипа по мере увелнчеии» алины цепи, посковьку онн разлит»юге» всего иа дио звена. Для синтеза беме длиннык олигонуклео идо используют блпчиын метод К цинуклеотиду «о с «болной 3' гиц оке»люк й группой ( (Ц амот ОСН, а[ М ОЪОСН, В; МВОт.ОСНа В*, О О .Р— О О-.Р О Р Р в[ в; маот о [на [р) Н !! а". а *!О О[ ВСЮ [ !)СН ) н "Р аао но (12) О О+ Π— ' — О О," О О (12) ..ВР.—.ваа! С! !ЬС Т М)О,С=-ТРВС!.а. НХ .' Е С! ~и СН М* 1 Р та .211.ВРН * * а Р- таю[
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
