Синтез и свойства фосфорилгуанидиновых олигонуклеотидов, содержащих 2ʹ,4ʹ-замкнутые нуклеотидные звенья

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлен новый вариант синтетических аналогов олигонуклеотидов, содержащих одновременно два типа модификаций – фосфорилгуанидиновую (PG) межнуклеотидную группу и 2ʹ,4ʹ-замкнутые фрагменты рибозы (LNA) – в составе одного нуклеотидного звена. Показано, что при наличии PG-LNA-звеньев снижается электрофоретическая подвижность олигонуклеотидов, что прежде всего связано с электронейтральностью PG-группы. Также PG-LNA-модификации увеличивают гидрофобность олигонуклеотидов, вследствие чего они характеризуются бо́льшим временем удерживания при обращенно-фазовой хроматографии. Исследована термическая стабильность комплементарных дуплексов, содержащих PG-LNA-олигонуклеотиды. Показано, что температура плавления возрастает на 1.5–4.0°C на модификацию в зависимости от расположения модифицированного звена и ионной силы раствора. При этом методом спектрополяриметрии кругового дихроизма установлено, что пространственная структура комплексов, образованных PG-LNA, отличается от B-формы, что может быть обусловлено наличием LNA-фрагментов, имеющих 3'-эндо-конформацию рибозного кольца. Таким образом, PG-LNA-олигонуклеотиды можно рассматривать как новый частично незаряженный структурный аналог РНК. Основываясь на полученных данных, можно заключить, что PG-LNA-олигонуклеотиды могут быть перспективным инструментом для различных методов выделения и анализа нуклеиновых кислот.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. С. Дюдеева

ФГБУН “Институт химической биологии и фундаментальной медицины” СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: jenyadudeeva@gmail.com
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 8

П. К. Ляпин

ФГБУН “Институт химической биологии и фундаментальной медицины” СО РАН; Новосибирский научно-исследовательский государственный университет

Email: jenyadudeeva@gmail.com
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 8; 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Е. В. Дмитриенко

ФГБУН “Институт химической биологии и фундаментальной медицины” СО РАН; Новосибирский научно-исследовательский государственный университет

Email: jenyadudeeva@gmail.com
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 8; 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Список литературы

  1. Agrawal S., Iyer R.P. // Curr. Opin. Biotechnol. 1995. V. 6. P. 12–19. https://doi.org/10.1016/0958-1669(95)80003-4
  2. Clafré S.A., Rinaldi M., Gasparini P., Seripa D., Bisceglia L., Zelante L., Farace M.G., Fazio V.M. // Nucleic Acids Res. 1995. V. 23. P. 4134–4142. https://doi.org/10.1093/nar/23.20.4134
  3. Wang S.S., Xiong E., Bhadra S., Ellington A.D. // PLoS One. 2022. V. 17. P. 1–16. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0268575
  4. Bailey J.K., Shen W., Liang X.H., Crooke S.T. // Nucleic Acids Res. 2017. V. 45. P. 10649–10671. https://doi.org/10.1093/nar/gkx709
  5. Metelev V.G., Oretskaya T.S. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2021. V. 47. P. 179–183. https://doi.org/10.31857/S0132342321020172
  6. Titze-de-Almeida R., David C., Titze-de-Almeida S.S. // Pharm. Res. 2017. V. 34. P. 1339–1363. https://doi.org/10.1007/s11095-017-2134-2
  7. Setten R.L., Rossi J.J., Han S.P. // Nat. Rev. Drug Discov. 2019. V. 18. P. 421–446. https://doi.org/10.1038/s41573-019-0017-4
  8. Fratczak A., Kierzek R., Kierzek E. // Biochemistry. 2009. V. 48. P. 514–516. https://doi.org/10.1021/bi8021069
  9. Kupryushkin M.S., Pyshnyi D.V., Stetsenko D.A. // Acta Naturae. 2014. V. 6. P. 116–118. https://cyberleninka.ru/article/n/phosphoryl-guanidines-a-new-type-of-nucleic-acid-analogues
  10. Freier S.M., Altmann K.H. // Nucleic Acids Res. 1997. V. 25. P. 4429–4443. https://doi.org/10.1093/nar/25.22.4429
  11. Koshkin A.A., Singh S.K., Nielsen P., Rajwanshi V.K., Kumar R., Meldgaard M., Olsen C.E., Wengel J. // Tetrahedron. 1998. V. 54. P. 3607–3630. https://doi.org/10.1016/S0040-4020(98)00094-5
  12. Egli M., Minasov G., Teplova M., Kumar R., Wengel J. // Chem. Commun. 2001. V. 1. P. 651–652. https://doi.org/10.1039/B009447L
  13. Lomzov A.A., Kupryushkin M.S., Shernyukov A.V., Nekrasov M.D., Dovydenko I.S., Stetsenko D.A., Pyshnyi D.V. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2019. V. 513. P. 807–811. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2019.04.024
  14. Dyudeeva E.S., Kupryushkin M.S., Lomzov A.A., Pyshnaya I.A., Pyshnyi D.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2019. V. 45. P. 709–718. https://doi.org/10.1134/S1068162019060153
  15. Golyshev V.M., Pyshnyi D.V., Lomzov A.A. // J. Phys. Chem. B. 2021. V. 125. P. 2841–2855. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.0c10214
  16. Kaur H., Arora A., Wengel J., Maiti S. // Biochemistry. 2006. V. 45. P. 7347–7355. https://doi.org/10.1021/bi060307w
  17. Hull C., Szewcyk C., St. John P.M. // Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2012. V. 31. P. 28–41. https://doi.org/10.1080/15257770.2011.639826
  18. Wengel J., Koshkin A., Singh S.K., Nielsen P., Meldgaard M., Rajwanshi V.K., Kumar R., Skouv J., Nielsen C.B., Jacobsen J.P., Jacobsen N., Olsen C.E. // Nucleosides Nucleotides. 1999. V. 18. P. 1365–1370. https://doi.org/10.1080/07328319908044718
  19. Kypr J., Kejnovská I., Renčiuk D., Vorlíčková M. // Nucleic Acids Res. 2009. V. 37. P. 1713–1725. https://doi.org/10.1093/nar/gkp026
  20. Marin V., Hansen H.F., Koch T., Armitage B.A. // J. Biomol. Struct. Dyn. 2004. V. 21. P. 841–850. https://doi.org/10.1080/07391102.2004.10506974
  21. Vivek K., Rajwanshi V.K., Håkansson A.E., Sørensen M.D., Pitsch S., Singh S.K., Kumar K., Nielsen P., Wengel J. // Angewandte Chemie. 2000. V. 112. P. 1722–1725. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3757(2000 0502)112:9<1722::AID-ANGE1722>3.0.CO;2-Z
  22. Stetsenko D.A., Kupryushkin M.S., Pyshnyi D.V. // Int. Application WO2016028187A1, 2016.
  23. Pavlova A.S., Yakovleva K.I., Epanchitseva A.V., Kupryushkin M.S., Pyshnaya I.A., Pyshnyi D.V., Ryabchikova E.I., Dovydenko I.S. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 9784. https://doi.org/10.3390/ijms22189784

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структурные формулы фрагментов PG- и/или LNA-модифицированных олигонуклеотидов.

Скачать (139KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Результат электрофоретического анализа модифицированных декануклеотидов в 20%-ном денатурирующем ПААГ. BrPh – бромфеноловый синий.

Скачать (208KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты ОФХ синтезированных олигонуклеотидов в линейном градиенте ацетонитрила (0–30%, 15 мин).

Скачать (216KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты ОФХ олигонуклеотида 3PL в линейном градиенте ацетонитрила (7.5–22.5% за 16.5 мин).

Скачать (134KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение температуры плавления модифицированных ДНК-дуплексов по сравнению с нативным аналогом в растворах с различной ионной силой.

Скачать (157KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменение температуры плавления комплексов с участием модифицированных 17-звенных олигонуклеотидов относительно нативного аналога в растворе с концентрацией Na+ 110 мМ.

Скачать (93KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Спектры кругового дихроизма PG-LNA-модифицированного и нативного ДНК-комплексов.

Скачать (197KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».