Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Исследования γ-ПНК, содержащих мономеры на основе L-Glu
Кириллова Ю.Г.
1,2
, Танкевич М.В.
1,2
, Прохоров И.А.
1
, Варижук А.М.
2
, Позмогова Г.Е.
2
1 
Институт тонких химических технологий, Российский технологический
университет – МИРЭА 
2
Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины ФМБА России
Пептидно-нуклеиновые кислоты (ПНК) [1] являются стабильными функцио-
нальными аналогами нуклеиновых кислот, которые обладают способностью гибри-
дизоваться с комплеметарными последовательностями РНК и ДНК. Среди различных 
модификаций классических аминоэтилглициновых (
aeg
) ПНК γ-производные [2,3] 
являются особенно перспективными благодаря их преорганизованной вторичной 
структуре. Введение функциональных групп в боковые остатки ПНК позволяет моде- 
лировать свойства ПНК. Мы предположили, что отрицательно заряженные γ-ПНК 
могут быть по свойствам ближе к нативным олигонуклеотидам. Было получено три 
типа мономеров – 
aeg
-, γ-S-метил- из L-Ala и γ-S-(3-бензилкарбокси)этил- из L-Glu. 
Оптимизация известных Boc-протоколов [4] позволила получить полианионный 
γ-олигомер H-Gly-CAGACTTA-Gly-NH
2
, а также серию додекамеров ПНК, состоящих 
из чередующихся 
aeg
- и γ-замещенных мономеров с общей последовательностью 
TCACCTTCCCTCC. Далее была исследована зависимость физико-химических свойств 
ПНК от наличия отрицательно заряженных остатков и числа хиральных центров
в последовательности. Показано, что октамер на основе L-Glu образовывал стабильные 
параллельные и антипараллельные дуплексы с комплементарными олигодезоксири-
бонуклеотидами (T
пл.паралл.
= 35±1°С; T
пл.антипаралл.
= 46±1°С) и рибоолигонуклеотидами
(T
пл.паралл.
= 53±1°С; T
антипаралл.
= 57±1°С) с высокой чувствительностью к единичным 
мисматчам в буфере, имитирующем внутриклеточную среду. Синтетические доде- 
камеры, как и известные 
aeg
-ПНК, оказались способными к формированию стабильных 
ПНК
2
:ДНК триплексов.
Таким образом, результаты исследования различных типов ПНК показали, что клю- 
чевую роль при молекулярном узнавании полинуклеотидов играет стереохимия моно- 
мерных единиц ПНК, а тогда как отрицательный заряд может вносить лишь небольшой 
вклад в образование и стабильность комплексов олигомерных ПНК с ДНК(РНК). 
1. p.E. Nielsen, M. Egholm, R.H. Berg and O. Buchardt, Science, 1991, 254, 1497.
2. A.Dragulescu-Andrasi, S. Rapireddy, B.M. Frezza, C. Gayathri, R.R. Gil, D.H. Ly J. Am. 
Chem. Soc. 2006, 128, 10258.
3. N. Tilani S. De Costa, J. M. Heemstra, pLoS One, 2013, 8, 128, 10258.
4. Kirillova Y, Boyarskaya N, Dezhenkov A, Tankevich M, prokhorov I, Varizhuk A, et al. 
pLoS One, 2015, 10, e0140468.

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
40