Acykliczne analogi oligonukleotydów otrzymywane metodą chemii „Click” - Gładysz, Michał (My University, 2015)
Reakcja katalizowanej jonami miedzi (I) cykloaddycji pomiędzy alkinem i azydkiem, miała duży wpływ na rozwój badań nad nowymi pochodnymi oligodeoksynukleotydów. Możliwość utworzenia triazolowego połączenia internukleotydowego w łańcuchu DNA, niesie ze sobą korzyści w postaci redukcji ujemnego ładunku polianionowej struktury oraz zwiększenia odporności na działanie nukleaz. Celem niniejszej pracy było opracowanie syntezy azydowego oraz alkinowego bloku budulcowego, które zostały wykorzystane do otrzymywania acyklicznych analogów nukleozydów, aktywnych w reakcjach typu „Click”. Wykorzystanie acyklicznych struktur miało na celu uproszczenie procesu syntetycznego. Zadowalające wyniki uzyskano podczas syntezy pochodnej adeniny zarówno z podstawnikiem alkinowym i azydkowym oraz dla pochodnej tymidyny z podstawnikiem azydkowym. Przeprowadzona następnie reakcja typu CuAAC zaowocowała otrzymaniem dwóch analogów acyklicznych dinukleotydów, z łącznikiem triazolowym. Następnie wprowadzono grupę ochronną DMT oraz amidofosforyn, w celu zwiększenia ich aktywności w procesie zautomatyzowanej syntezy DNA na podłożu stałym. Przeprowadzono syntezę dwóch serii 12-merycznych oligodeoksynukleotydów posiadających modyfikację acyklicznymi dinukleotydami obu typów na końcu 5’ lub w środku łańcucha. Produkty oczyszczono elektroforetycznie lub za pomocą HPLC i zbadano trwałość termodynamiczną tworzonych przez nie dupleksów DNA. Wybrane związki zostały przebadane pod kątem określenia aktywności przeciwnowotworowej. Struktury potwierdzono za pomocą analizy 1H NMR, 13C NMR oraz MALDI TOF MS.

Copper(I) Catalyzed Alkyne-Azide Cycloaddition strongly influenced on synthesis of novel oligonucleotides derivatives. Possibility of creating new kind of chain linkage, triazole replacement of native phosphodiester, devoid of negative charge and nuclease resistant, appears to be extremely interesting. This allows to design new class of DNA analogues, similar in its mimicking properties to PNA’s. The aim of presented doctoral dissertation was to develop a synthesis pathway for azide and alkine building blocks, which were used in synthesis of acyclic nucleosides analogues active in CuAAC reaction. The project was based on acyclic nucleoside mimics structures in order to simplify synthesis chain. Good results were achieved with synthesis of adenine acyclic analogue with alkine as well as with azide moiety, and thymidine acyclic analogue with azide moiety. Then CuAAC reaction was carried out, resulting in two acyclic dinucleotide analogues bearing triazole linkages. In order to apply synthesised dinucleotide analogues in solid-phase automatic oligonucleotide synthesis, both of them were functionalized with DMT and phosphoramidite moiety. Two series of 12-mer oligodeoxynucleotides containing both types of acyclic dinucleotide modifications at the 5’-end or in the middle of the strand were synthesized. Products were purificated with HPLC or electrophoresis, and their influence on DNA duplex stability was measured, by thermodynamic analysis. Selected substrates were also analyzed as potential anticancer agents. All of structures were confirmed by 1H NMR, 13C NMR or MALDI TOF MS analysis.
Acyclic oligonucleotides analogues obtained via Click Chemistry
Wydział Chemii: Pracownia Spektrochemii Organicznej
Keywords: Chemia „Click”; Click Chemistry; CuAAC; modyfikacje nukleozydów; nucleosides modifications; oligodeoksynukleotydy; oligodeoxynucleotides; DNA