Cтраница 3
Дезоксицитидин - пиримидиновый дезоксинуклеозид, входящий в состав ДНК и образующийся в результате ее глубокой деградации или же синтетически - путем восстановления цитидина. Он по своей химической природе является 1 - JJ-D - 2 -дезо-ксирибофуранозилом цитозина. Фосфорилирование дезоксицитидина ведет к образованию соответствующих 3 - и 5 -монофосфатов. [31]
Во всех природных ДНК азотистые основания связаны с гликозид-ным гидроксилом дезокси-рибозы через атом азота в положении 9 пуриново-го-кольца и в положении 3 пиримидинового кольца. Такие соединения называются дезоксирибону-клеозидами или просто дезоксирибозидами. Часто их обозначают как дезо-ксиаденозин, дезоксигуа-нозин, дезоксицитидин, тимидин, метилцитидин. [32]
Обычно хлорирование производных урацила осуществляют добавлением раствора хлора в четыреххлористом углероде к раствору исходного соединения в ледяной уксусной кислоте. Скорее всего это связано с тем, что в ледяной уксусной кислоте цитидин существует в протонированной форме и электро-фильная атака катиона цитидина затруднена. Однако при облучении ультрафиолетовым светом реакционной смеси, содержащей хлор и цитидин7 ( или дезоксицитидин 8), 5-хлорпроизводное образуется очень гладко. Большая легкость реакции обусловлена, возможно, тем обстоятельством, что в реакцию вступает возбужденное цитозиновое ядро ( см. гл. [33]
Пиримидиновые основания соединяются с углеводом своими N-1, а пуриновые - N-9 атомами азота. Нуклеозиды, содержащие аденин и гуанин, называются аде но зи ном или дезоксиаденозином и гуа-нозином или дезоксигуанозином. Нуклеозиды - производные ура-цила и цитозина называются соответственно уридином или дезокси-уридином и цитидином или дезоксицитидином. Дезоксирибопроиз-водное тимина принято называть тимидином, а рибопроизводное - риботимидином. [34]
Крысам инъецировали цитидин, равномерно меченный С14 по всем атомам углерода, и через определенное время выделяли и исследовали цитидин ДНК. Из этого следовало, что цитидин включается в ДНК без расщепления гли-козидной связи и, значит, восстановление цитидина в дезоксицитидин должно происходить на нуклеозидном или нуклеотидном уровне, а не на уровне сахара. [35]
Как и в случае рибонуклео-зидов, протекающая в этих случаях циклизация служит доказательством 5-конфигурации гликозидного центра. По-видимому, в этих случаях внутримолекулярное алкилирование облегчается отчасти основным характером пуринового или пиримидинового кольца; нуклеофильная атака при С5 - зависит также и от силы кислоты, которой этерифицирован гидроксил сахара. Так, например, 5 - О-п-толуолсульфонильные производные инозина, уридина и тимидина до некоторой степени устойчивы к циклизации, а № 3 - О-диацетил - 5 -п-толуолсульфо - нил-2 - дезоксицитидин заметно более устойчив, чем соответствующее дезацетилированное соединение. [36]
Присоединение по 4 5-двойной связи пиримидина в нуклеозидах может протекать различными способами. Ранее было упомянуто, что восстановление является одним из способов уменьшения устойчивости гликозидной связи, причем в ранних работах использовали платиновые и палладиевые катализаторы. При использовании родиевого катализатора [114] гидрирование в мягких условиях протекает более эффективно, и этим способом был восстановлен до 4 5-дигидросоединений ряд нуклеозидов ( и нуклеотидов), включая тимидин, дезоксицитидин, цитидин, 5-оксиметил - 2 -дезокси-уридин и 5-оксиметил - 2 -дезоксицитидин. [37]
Известно, что в присутствии только одного меченого трифосфа-та включение его в ДНК протекает очень медленно ( стр. Однако, если радиоактивность этого трифосфата достаточно велика, интенсивность его включения может быть все же точно измерена. VI), то 66 - 70 % радиоактивности обнаруживается в виде меченого дезоксицитидина ( фиг. [38]
Из рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот и из синтезированной ферментативным путем полкАЦГУ [372] получаются нуклеозид - З - фосфаты и ди - и тринуклеотиды, несущие З - моноэтерифицированный фосфат, но при использовании в качестве субстратов полученных биохимическим путем полиадени-ловой, полиуридиловой или полицитидиловой кислот или двухце-почечного сополимера ( дезоксиадениловой - тимидиловой) кислоты в конечном гидролизате обнаруживаются лишь моно - и динукле-отиды. Синтезированная химическим путем полигуаниловая кислота ( содержащая 2 - 5 - и 3 - 5 -фосфодиэфирные связи) устойчива к гидролизу, хотя аналогичная полиадениловая кислота частично гидролизуется. Это является, вероятно, результатом исключительно легкой агрегации олигогуаниловой кислоты по сравнению с другими олигонуклеотидами. На устойчивость связей-3 ф5 - указывает тот факт, что основными мононуклеотидными компонентами в гид-ролизатах ДНК являются дезоксиаденозин - З - фосфат, тимидин-3 - фосфат и, в меньшей степени, дезоксицитидин - З - фосфат, а дезо-ксигуанозин - З - фосфат образуется лишь в незначительных количествах. Изучение скорости освобождения различных фрагментов из нативных и денатурированных нагреванием дезоксинуклеиновых кислот показало сильное преобладание первоначальной атаки фермента на нуклеотидные участки, содержащие основания аденин и тимин, как следствие конформационной специфичности, возникающей в двойной спирали в результате более слабого водородного связывания пар оснований аденин - тимин по сравнению с более устойчивыми парами гуанин - цитозин. В присутствии больших количеств одноцепочечных полинуклеотидов специфичность фермента расширяется и начинают накапливаться фрагменты, содержащие гуанин и цитозин. [39]
Реагент взаимодействует с ОН-группами в присутствии дициклогексилкарбодиимида, давая [ 5-бензоилпро-пионильные производные. Снятие защиты производится при комнатной температуре обработкой гидразиигидратом в пиридине с добавлением уксусной кислоты в качестве буфера. Расщепление инициируется кетогруппой, которая избирательно реагирует с гидразином. Применение смеси пиридин - уксусная кислота удобно, так как при этом не затрагиваются чувствительная к кислотам метокситри-тильная и чувствительная к основаниям цианэтилфосфатиая защитные группы, а также остается без изменения пиримидиновый цикл дезоксицитидина и тимина. Эта защитная группа использовалась в синтезе олигонуклеотндов; кроме того, найдено, что она удобна в синтезах на нерастворимых полимерных носителях. [40]
При соединении пуринового или пиримидинового основания с рибозой или дезоксирибозой образуются соответствующие нуклеозиды. Присоединение углеводов к азотистым основаниям в обоих типах нуклеиновых кислот осуществляется через гликозидную связь, и, таким образом, нуклеозиды являются гликозидами пуриновых и пиримидиновых оснований. В этих соединениях гликозидная связь возникает между первым углеродным атомом рибозы или дезоксирибозы и азотом пуринового основания в девятом положении или азотом пиримидинового основания в третьем положении. При соединении адени-на с рибозой образуется аденозин, гуанин дает гуанозин, цитозин - ц и т и д и н, а урацил - уридин. При соединении с дезоксирибозой образующиеся нуклеозиды соответственно носят названия дезоксиаденозин, дезоксигуанозин, дезоксицитидин, а тимин, соединяясь с дезоксирибозой, дает тимидин. [41]
Образующаяся в результате такой обработки смесь аномерных 1 3 5-три - О - / г-нитробензоил-2 - дезокси - О-рибофураноз превращается в дезок-сирибозилхлорид обычным путем. В результате конденсации этого галогенсахара с1 хлормеркурпроизводным 6-бензоиламинопурина в диметилсульфоксиде с последующим дезацетилированием продукта была получена смесь 2 -дезоксиаденозина и неприродного - аномера, которые можно разделить хроматографическим путем. При конденсации этого галогенсахара с соответствующими ртутными производными пиримидинов ( моно-меркурпроизводные несколько более реакционноспособны, чем хлормеркур - или дипиримидилмеркурпроизводные) с последующим удалением защитных групп получаются с отличными выходами тимидин и дезоксицитидин, а также а-аномеры [300] в небольших количествах. [42]