МЕТОД ПРЕПАРАТИВНОГО СИНТЕЗА 8-ОКСО-2’-ДЕЗОКСИГУАНОЗИНА ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Предложен препаративный метод синтеза 8-оксо-2’-дезоксигуанозина (8-oxo-dG), дающий высокий, до 80%, выход и подходящий для лабораторного применения. Актуальность разработки этого метода связана с возникшей необходимостью получения больших количеств 8-oxo-dG для исследования биологической и фармацевтической активности. Свидетельства о наличии таковой были получены в последние десятилетия, когда были открыты механизмы сопряжения репарации ДНК с внутриклеточной сигнализацией через 8-oxo-dG и обнаружено его противовоспалительное и протекторное действие. Предложенный нами метод основывается на схеме, используемой для получения 8-oxo-dG-содержащих олигонуклеотидов, но имеет ряд важных модификаций. Использование N,N-диметилформамида в качестве растворителя позволяет увеличить выход реакции нуклеофильного замещения и обойтись без применения дорогостоящего и осложняющего дальнейшую очистку ацетата серебра. Контроль кинетики реакции позволяет добиться максимальных выхода и чистоты продукта. Щелочной гидролиз, в отличие от аммонолиза, обеспечивает полное и быстрое удаление ацильных групп, а обращенно-фазовая хроматография на силанизированном силикагеле является эффективным и недорогим методом очистки. Такая схема очистки сводит к минимуму загрязнение продукта остаточными органическими растворителями, что немаловажно для биологических экспериментов. С экономической точки зрения, она выгодна из-за отсутствия дорогостоящих растворителей и возможности многократного использования носителя. Метод позволяет получать чистый 8-oxo-dG в препаративных количествах и превышает по итоговому выходу как свой прототип, так и иные существующие методики. Описаны некоторые промежуточные соединения и значимые методические особенности проведения реакции.

синтез, модифицированные нуклеозиды

1. Lee S.F., Pervaiz S. Assessment of oxidative stressinduced DNA damage by immunoflourescent analysis of 8-oxo-dG // Methods Cell Biol. 2011. V. 103. P. 99-113.

2. Невредимова Т.С., Мармий Н.В., Есипов Д.С. Есипова О.В., Швец В.И. 8-Оксо-2’-дезоксигуанозин - биомаркер окислительного стресса // Вестник МИТХТ. 2014. Т. 9. № 5. С. 3-10.

3. Cheng K.C., Cahill D.S. 8-Hydroxyguanine, an abundant form of oxidative DNA damage, cause G-T and A-C substitutions // J. Biol.Chem. 1992. V. 267. № 1. P. 166-172.

4. Мармий Н.В., Невредимова Т.С., Есипов Д.С. Влияние мелатонина на образование 8-оксо-2'-дезоксигуанозина в условиях реакции Фентона // Тонкие химические технологии. 2015. Т. 10. № 1. С. 50-55.

5. Мармий Н.В., Есипов Д.С. Биологическая роль 8-оксо-2'-дезоксигуанозина // Вестник Московского университета. Серия 16: Биология. 2015. № 4. С. 19-23.

6. Kim D.H., Cho I.H., Kim H.S., Jung J.E., Kim J.E., Lee K.H., Park T., Yang Y.M., Seong S.Y., Ye S.K., Chung M.H. Anti-inflammatory effects of 8-hydroxydeoxyguanosine in LPS-induced microglia activation: suppression of STAT3-mediated intercellular adhesion molecule-1 expression // Exp. Mol. Med. 2006. V. 38. № 4. P. 417-427.

7. Hong G.U., Kim N.G., Jeoung D., Ro J.Y. Anti-CD40 Ab- or 8-oxo-dG-enhanced Treg cells reduce development of experimental autoimmune encephalomyelitis via downregulating migration and activation of mast cells // J. Neuroimmunol. 2013. V. 260. № 1. P. 60-73.

8. Hajas G., Bacsi A., Aguilera-Aguirre L., Hegde M., Tapas H., Sur S., Radak Z., Ba X., Boldogh I. 8-Oxoguanine DNA glycosylase-1 links DNA repair to cellular signaling via the activation of the small GTPase Rac1 // Free Rad. Biol. Med. 2013. V. 61. P 384-394.

9. Мармий Н.В., Моргунова Г.В., Есипов Д.С., Хохлов А.Н. 8-Оксо-2’-дезоксигуанозин: биомаркер клеточного старения и окислительного стресса или потенциальное лекарство против возрастных болезней? // Клиническая геронтология. 2016. Т. 22. № 9-10. С. 46-47.

10. Lin T., Cheng J., Ishiguro K., Sartorelli А. 8-Substituted guanosine and 2’-deoxyguanosine derivatives as potential inducers of the differentiation of friend erythroleukemia cells // J. Med. Chem. 1985. V. 28. P. 1194-1198.

11. Bodepudi V., Shibutani S., Johnson F. Synthesis of 2’-Deoxy-7,8-dihydro-8-oxoguanosine and 2’-deoxy-7,8-dihydro-8-oxoadenosine and their incorporation into oligomeric DNA // Chem. Res. Toxicol. 1992. V. 5. P. 608-617.

12. Chatgilialoglu C., Navacchia M., Postigo А. A facile one-pot synthesis of 8-oxo-7,8-dihydro-(2′-deoxy) adenosine in water // Tetrahedron Lett. 2006. V. 47. № 5. P. 711-714.

13. Geiger A., Selige H., Nehls P. A new approach for the efficient synthesis of oligodeoxyribonucleotides containing the mutagenic DNA modification 7,8-dihydro-8-oxo-2′-deoxyguanosine at predefined positions // Nucleosides and Nucleotides. 1993. V. 12. № 5. P. 463-477.

14. Roelen H.C.P.F., Saris C.P., Brugghe H.F., Elst H., Westra J.G., Marel G.A., Boom J.H. Solid-phase synthesis of DNA fragments containing the modified base 7-hydro-8-oxo-2'-deoxyguanosine // Nucl. Acid Res. 1991. V. 19. № 16. P. 4361-4369.