Ферментативный синтез биологически активных 5-замещенных аналогов 2ʹ-дезоксиуридина с помощью нуклеозиддезоксирибозилтрансферазы второго типа Lactobacillus leichmannii

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Изучены реакции ферментативного трансгликозилирования, катализируемые нуклеозиддезоксирибозилтрансферазой второго типа Lactobacillus leichmannii в присутствии 7-метил-2′-дезоксигуанозина и модифицированных гетероциклических оснований пиримидинового ряда. Выбор 7-метил-2′-дезоксигуанозина в качестве нуклеозида-донора углеводного остатка позволил провести с высокими выходами ферментативный синтез 5-замещенных производных 2′-дезоксиуридина. Получены биологически активные производные 2ʹ-дезоксиуридина, три из которых используются в настоящее время в клинической практике в противовирусной и противоопухолевой терапии. Выбранный фермент-катализатор, начальные соотношения молярных концентраций субстратов и выбранный нуклеозид-донор в качестве источника углеводного остатка могут использоваться в дальнейшей разработке экологически чистых биохимических методов получения практически важных модифицированных нуклеозидов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. С. Алексеев

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: micelle@mail.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

А. М. Сергиевская

“МИРЭА – Российский технологический университет”

Email: micelle@mail.ru

Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

Россия, 119571 Москва, проспект Вернадского, 86

Д. А. Платов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН; “МИРЭА – Российский технологический университет”

Email: micelle@mail.ru

Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32; 119571 Москва, проспект Вернадского, 86

М. С. Дреничев

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Email: micelle@mail.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Список литературы

  1. Del Arco J., Acosta J., Fernández-Lucas J. // Biotechnol. Adv. 2021. V. 51. P. 107701. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2021.107701
  2. Uchikubo Y., Hasegawa T., Mitani S., Kim H.-S., Wataya Y. // Nucleic Acids Res. Suppl. 2002. V. 2. P. 245–246. https://doi.org/10.1093/nass/2.1.245
  3. Goz B. // Pharmacol. Rev. 1977. V. 29. P. 249–272.
  4. Gulick R.M., Mellors J.W., Havlir D., Eron J.J., Gonzalez C., McMahon D., Richman D.D., Valentine F.T., Jonas L., Meibohm A., Emini E.A., Chodakewitz J.A. // N. Engl. J. Med. 1997. V. 337. P. 734–739. https://doi.org/10.1056/NEJM199709113371102
  5. Sacks S.L., Tyrrell L.D., Lawee D., Schlech W., 3rd, Gill M.J., Aoki F.Y., Martel A.Y., Singer J. // J. Infect. Dis. 1991. V. 164. P. 665–672. https://doi.org/10.1093/infdis/164.4.665
  6. De Clercq E. // Antivir. Chem. Chemother. 2013. V. 23. P. 93–101. https://doi.org/10.3851/IMP2533
  7. Fukushima M., Suzuki N., Emura T., Yano S., Kazuno H., Tada Y., Yamada Y., Asao T. // Biochem. Pharmacol. 2000. V. 59. P. 1227–1236. https://doi.org/10.1016/s0006-2952(00)00253-7
  8. Lenz H.J., Stintzing S., Loupakis F. // Cancer Treat. Rev. 2015. V. 41. P. 777–783. https://doi.org/10.1016/j.ctrv.2015.06.001
  9. Mikhailopulo I.A., Miroshnikov A.I. // Mendeleev Commun. 2011. V. 21. P. 57–68. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2011.03.001
  10. Alexeev C.S., Kulikova I.V., Gavryushov S., Tararov V.I., Mikhailov S.N. // Adv. Synth. Catal. 2018. V. 360. P. 3090–3096. https://doi.org/10.1002/adsc.201800411
  11. Alexeev C.S., Drenichev M.S., Dorinova E.O., Esipov R.S., Kulikova I.V., Mikhailov S.N. // Biochim. Biophys. Acta Proteins Proteom. 2020. V. 1868. P. 140292. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2019.140292
  12. Kaspar F., Giessmann R.T., Neubauer P., Wagner A., Gimpel M. // Adv. Synth. Catal. 2020. V. 362. P. 867– 876. https://doi.org/10.1002/adsc.201901230
  13. Holguin J., Cardinaud R. // Eur. J. Biochem. 1975. V. 54. P. 505–514. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1975.tb04163.x
  14. Kaminski P.A. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. P. 14400–14407. https://doi.org/10.1074/jbc.M111995200
  15. Fresco-Taboada A., De la Mata I., Arroyo M., Fernández-Lucas J. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013. V. 97. P. 3773–3785. https://doi.org/10.1007/s00253-013-4816-y
  16. Becker J., Brendel M. // Biol. Chem. Hoppe Seyler. 1996. V. 377. P. 357–362. https://doi.org/10.1515/bchm3.1996.377.6.357
  17. Crespo N., Sánchez-Murcia P.A., Gago F., CejudoSanches J., Galmes M.A., Fernández-Lucas J., Mancheño J.M. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2017. V. 101. P. 7187–7200. https://doi.org/10.1007/s00253-017-8450-y
  18. Pérez E., Sánchez-Murcia P.A., Jordaan J., Blanco M.D., Mancheño J.M., Gago F., Fernández-Lucas J. // Chem. Cat. Chem. 2018. V. 10. P. 4406–4416. https://doi.org/10.1002/cctc.201800775
  19. Cardinaud R., Holguin J. // Biochim. Biophys. Acta Enzymol. 1979. V. 568. P. 339–347. https://doi.org/10.1016/0005-2744(79)90301-2
  20. Fernández-Lucas J., Acebal C., Sinisterra J.V., Arroyo M., de la Mata I. // Appl. Environ. Microbiol. 2010. V. 76. P. 1462–1470. https://doi.org/10.1128/AEM.01685-09
  21. Schnetz-Boutaud N.C., Chapeau M.C., Marnett L.J. // Curr. Protoc. Nucleic Acid Chem. 2001. Ch. 1. Unit 1.2. https://doi.org/10.1002/0471142700.nc0102s00
  22. Drenichev M.S., Alexeev C.S., Kurochkin N.N., Mikhailov S.N. // Adv. Synth. Catal. 2018. V. 360. P. 305–312. https://doi.org/10.1002/adsc.201701005
  23. Константинова И.Д., Антонов К.В., Берзин В.Б., Дорофеева Е.В., Фатеев И.В., Музыка И.С., Мирошников А.И. // Патент RU2368662С1, опубл. 27.09.2009.
  24. Zuffi G., Monciardini S. // Patent US8012717B2, published 06.09.2011.
  25. Salihovic A., Ascham A., Taladriz-Sender A., Bryson S., Withers J.M., McKean I.J.W., Hoskisson P.A., Grogan G., Burley G.A. // Chem. Sci. 2024. V. 15. P. 15399– 15407. https://doi.org/10.1039/d4sc04938a
  26. Konkina M.A., Drenichev M.S., Nasyrova D.I., Porozov Y.B., Alexeev C.S. // Sustain. Chem. Pharm. 2023. V. 32. P. 101011. https://doi.org/10.1016/j.scp.2023.101011
  27. Rabuffetti M., Bavaro T., Semproli R., Cattaneo G., Massone M., Morelli C.F., Speranza G., Ubiali D. // Catal. 2019. V. 9. P. 355. https://doi.org/10.3390/catal9040355
  28. Van Aerschot A., Everaert D., Balzarini J., Augustyns K., Jie L., Janssen G., Peeters O., Blaton N., De Ranter C., De Clercq E. // J. Med. Chem. 1990. V. 33. P. 1833–1839. https://doi.org/10.1021/jm00168a046

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. 5-Замещенные производные 2′-дезоксиуридина, используемые в противовирусной и противоопухолевой терапии.

Скачать (291KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Ферментативный синтез 5-I-dUrd. Условия: 25 мМ HEPES, pH 7.4, 20°C, NDT II L. leichmanii, концентрации акцептора и донора составляли 0.2 и 0.6 мМ (соотношение 1 : 3).

Скачать (378KB)
Метаданные
4. Схема 1. Реакция ферментативного трансгликозилирования, катализируемая нуклеозидфосфорилазами (NP). B1 и B2 – пуриновые и/или пиримидиновые гетероциклические основания.

Скачать (75KB)
Метаданные
5. Схема 2. Реакция ферментативного трансгликозилирования, катализируемая нуклеозиддезоксирибозилтрансферазой (NDT). B1 и B2 – пуриновые и/или пиримидиновые гетероциклические основания.

Скачать (54KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025