DK151264B - Adenosintriphosphatderivet eller alkalimetalsalte deraf - Google Patents

Adenosintriphosphatderivet eller alkalimetalsalte deraf Download PDF

Info

Publication number
DK151264B
DK151264B DK469879AA DK469879A DK151264B DK 151264 B DK151264 B DK 151264B DK 469879A A DK469879A A DK 469879AA DK 469879 A DK469879 A DK 469879A DK 151264 B DK151264 B DK 151264B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
atp
derivative
reaction
reaction product
adenosintriphosphat
Prior art date
Application number
DK469879AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK151264C (da
DK469879A (da
Inventor
Kazutomo Imahori
Kosuke Tomita
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Publication of DK469879A publication Critical patent/DK469879A/da
Publication of DK151264B publication Critical patent/DK151264B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK151264C publication Critical patent/DK151264C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/16Purine radicals
    • C07H19/20Purine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

i 151264 1. Opfindelsens område.
Den foreliggende opfindelse angår et hidtil ukendt adenosintriphosphatderivat med den i kravet angivne for-5 mel eller alkalimetalsalte deraf, hvilket derivat er anvendeligt som ligand for affinitetschromatografi eller som et enzym-hjælpesubstrat (cofactor) ved industrielle enzymanvendelser.
10 2. Beskrivelse af kendt teknik.
Affinitetschromatografi er nyligt studeret som et effektivt middel til at isolere biologiske materialer. Adenosintriphosphat (ATP) er en meget vigtig cofaktor for enzymreaktioner. Når et materiale, der er fremstillet 15 ved at fiksere ATP til en egnet matrice, anvendes som et affinitets-adsorbentium, bliver det følgelig muligt at isolere og rense enzymer ved affinitetschromatografi.
Ved mange kemiske reaktioner, der gør brug af et enzymsystem i kombination med en cofaktor, såsom ATP, i indu-20 striel målestok, er det endvidere meget vigtigt at være i stand til let at gennemføre den gensidige omdannelse af ATP og adenosindiphosphat (ADP), og der kræves fra-skillelse af cofaktoren fra biprodukter. Det er almindeligt antaget, at understøttelse af cofaktoren på en pas-25 sende matrice er den bedste metode til at lette fraskil-lelse.
Der er følgelig mange tilfælde, hvor det er nødvendigt at binde ATP til en egnet matrice. Det er imidlertid vanskeligt at binde selve ATP til matricen, og 30 det er derfor nødvendigt at indføre funktionelle grupper i ATP, der let kan forbindes til en matrice.
ATP-derivater har i almindelighed en lav substrataktivitet sammenlignet med ATP. Det har derfor været ønsket at finde ATP-derivater med en højere substrat-akti-35 vitet.
2 151264 g N -(Carboxymethyl)-ATP fremstillet af Mosbach,
European Journal of Biochemistry, ¥01.53,(1975), side g 481, og N -[N-(6-aminohexyl)carbamoyl]-ATP fremstillet af Yamazaki et al, European Journal of Biochemistry, Vol.
5 77,(1977), side 511, er to ATP-derivater. Det har hidtil været kendt, at når en funktionel gruppe indføres i en anden stilling end N^-stillingen af ATP, opnås meget lav substrat-aktivitet. Selvom begge de ovennævnte forbin- g delser bærer den funktionelle gruppe ved N -stillingen, 10 har disse forbindelser ikke nogen meget høj substrat-ak-vititet, og der opstår problemer ved deres praktiske an- g vendelse. Da N -carboxymethyl-forbindelsen er kemisk u-stabil, forekommer der bireaktioner, når kobling til en matrice eller indføring af en afstandsgiver gennemføres g 15 ved at omsætte N -carboxylgruppen med en aminogruppehol-dig forbindelse, og det er derefter meget vanskeligt at gennemføre den ønskede reaktion. På den anden side syntetiseres sidstnævnte forbindelse ud fra ADP, der er langt mere kostbar end ATP.
20
Det har vist sig, at et ATP-derivat repræsenteret ved følgende formel har udmærket substrat-aktivitet og praktisk anvendelighed sammenlignet med tidligere ATP-derivater.
25 Opfindelsen angår således et ATP-derivat repræ senteret ved formlen: nhch9ch9cooh 0 0 0
il II II
qn HO-P-O-P-O-P-O -CEL· 30 III 2
OH OH OH /0vS
u
OH OS
3 151264
Den foreliggende opfindelse omfatter også alkalimetalsalte af ovennævnte ATP-derivat, hvori én eller flere af phosphat- eller carboxyl-grupperne er substitueret med et alkalimetalatom.
5 ATP-Derivatet ifølge opfindelsen kan syntetiseres ved forskellige fremgangsmåder. Det syntetiseres for eksempel let ved at omsætte ATP opløst i vand med β-halogen-propionsyre, såsom β-iodpropionsyre eller β-brompropion-10 syre, eller β-propiolacton og gennemføre en Dimroth-om-lejring af det resulterende 1-(carboxyethyl)-ATP. Derivatet i en fri syreform neutraliseres, om ønsket, med en base til dannelse af det tilsvarende salt. I vand omsættes ATP med β-halogenpropionsyre eller β-propiolacton ved 15 et pH på ca. 5 til ca. 8, fortrinsvis ca. 6 til ca. 7, ved fra ca. 20° til ca. 50°C. Syren og lactonen anvendes i mængder mindst ækvimolære med, og fortrinsvis 5 gange eller mere, mængden af ATP. Dimroth-omlejringen gennemføres fortrinsvis ved et pH på 8 til 11, navnlig ved ca.
20 9, ved fra 60° til ca. 90°C. Der kan henvises til Mosbach ovenfor.
ATP-Derivatet ifølge opfindelsen har en carboxyl- g gruppe som en funktionel gruppe ved N -stillingen og kan g betegnes som N -(carboxyethyl)-ATP. Strukturelt svarer g 25 det følgeligt til N -(carboxymethyl)-ATP beskrevet ovenfor. Ved sammenligning af disse forbindelser har imidlertid ATP-derivatet ifølge den foreliggende opfindelse en højere substrat-aktivitet, og ulemperne ved carboxyme-thylderivatet foreligger ikke ved omsætning med en amino-30 gruppeholdig forbindelse som matrice eller afstandsgiver.
ATP-Derivatet ifølge den foreliggende opfindelse kan anvendes til de fleste enzymer, for hvilke et adenin- g nucleotid er et substrat eller et coenzym. N -(Carboxyethyl) -ATP ifølge den foreliggende opfindelse kan reagere 35 med en aminogruppeholdig forbindelse som matrice eller afstandsgiver og kobles dertil, som ovenfor beskrevet.
4 151264
Eksempler på aminogruppeholdige forbindelser, med hvilke det omhandlede derivat reagerer, omfatter amino-alkylagaroser, såsom agaroseaminohexan, aminoalkylcellu-loser, såsom aminohexylcellulose, polylysin, polyethyl-5 enimin (de ovenfor beskrevne forbindelser er matricer) og alkylendiaminer, såsom hexamethylendiamin (afstandsgiver) .
ATP-Derivatet ifølge den foreliggende opfindelse kan anvendes til enzymer, såsom kinaser og dehydrogena-10 ser. Navnlig er der foretaget vidtgående undersøgelse af den industrielle anvendelighed af acetatkinase som et enr zym for gensidig omdannelse af adenin-cofaktor, såsom ATP og ADP. Acetatkinasen overgår andre kinaser derved, at det gensidige omdannelsesforhold for ATP og ADP 15 (ATPADP) er højt, og acetylphosphatet af phosphatdo-noren kan let syntetiseres (ATP + eddikesyre ADP + acetylphosphat).
Opfindelsen beskrives nærmere gennem følgende eksempler .
20
Eksempel 1 1 g Dinatrium-ATP blev opløst i 10 ml vand. Efter tilsætning af 5 g β-iodpropionsyre blev pH indstillet på 6,5, og reaktionen blev gennemført ved stuetemperatur.
25 Under reaktionen holdtes pH ved 6,5 med 2M lithiumhydro-xid. Efter 8 dage blev 10 volumen af en acetone-ethanol-blanding (1:1 efter volumen) sat til reaktionsblandingen. Bundfaldet blev indsamlet, vasket med den ovennævnte acetone-ethanol-blanding, og acetone-ethanol-blandingen 30 blev derefter fjernet under reduceret tryk. Udbyttet var 1,17 g. Efter at bundfaldet var opløst i 10 ml vand, blev pH indstillet til 8,5, og omlejringen blev foretaget ved 70°C. Under reaktionen holdtes pH ved 8,5 med 2M lithiumhydroxid. Efter 2,5 timer blev opløsningen inde-35 holdende den omlejrede forbindelse afkølet med is, indstillet på pH 7 med IN saltsyre og tilført til en '.'Dowex'® l-X8-søjle (C/ -type, 200-400 mesh, 2 cm i diameter og 5 151264 32 cm lang). Søjlen blev først vasket med 300 ml vand, og der anvendtes en lineær lithiumchloridgradient: blande-kammeret indeholdt 500 ml 0,3M lithiumchlorid, og reservoiret 500 ml 0,5M lithiumchlorid. I det udstrømmende 5 blev hovedfraktioner med en U.V.absorption ved 268 nm samlet og koncentreret. En ethanol-acetone-opløsningsmid-delblanding (1:1 efter volumen) blev tilsat, hvorved vandtes 0,39 g N -(carboxyethyl)-ATP som et hvidt pulver.
Når dette produkt blev analyseret ved cellulose-10 tyndtlagschromatografi (Avicel-SF) under anvendelse af en 0,1M kaliumphosphat (pH 6,8):ammoniumsulfat:l-propa-nol-blanding i et forhold på 100 (volumen):60 (vægt):2 (volumen) som fremkaldende opløsningsmiddel, blev der opnået en enkelt plet ved Rf 0,42. Det ultraviolette ab- -1 -1 15 sorptionsspektrum viste Amax 268 nm (ε = 15500M cm ) i en vandig opløsning med pH 7.
Endvidere blev strukturen af forbindelsen påvist ved protonkernemagnetisk resonans (NMR) i tungt vand. NMR-Spektret var karakteriseret ved absorptionerne af de 20 to hydrogenatomer på purinringen ved 6=8,86 og 8,65 (singlet,respektivt), absorptionen af hydrogenatomet ved 1'-stillingen af ribose ved 6=6,56 (dublet) og absorptionerne af hydrogenatomerne på ethylenet af carboxyethyl-gruppen ved 6=4,20 og 3,02 (triplet,respektivt).
25 Endvidere blev det ved farvedannelse ved molybdæn- blåt-reaktion påvist, at forbindelsen havde tre phosphor-atomer.
Eksempel 2 1 g Dinatrium-ATP blev opløst i 10 ml vand, og 0,6 30 β-propiolacton blev tilsat ved pH 6,8. Reaktionen blev gennemført ved stuetemperatur ved et pH på 6,8 med 2M lithiumhydroxid. Efter 56 timer blev der tilsat 10 volumen af en acetone-ethanol-blanding (1:1 efter volumen) for at udfælde produktet. Produktet blev underkastet om-35 lejring ved 70°C og pH 8,5 på samme måde som i Eksempel 1 og fraskilt med "Dowex" l-X8-søjle, hvorved vandtes 0,20 g g N -(carboxyethyl)-ATP. Når det blev analyseret på sam- 151264 6 me måde som i Eksempel 1, fandtes det, at forbindelsen havde samme struktur som i Eksempel 1.
Sammenligningseksempel 1 g N -(Carboxymethyl)-ATP og N -[N-(6-aminohexyl)car-5 bamoyl]-ATP blev syntetiseret ifølge Mosbach et al og Yamazaki et al, og en substrat-aktivitet for hver blev sammenlignet med substrat-aktiviteten af ATP-derivatet ifølge den foreliggende opfindelse vundet i Eksempel 1. Substrat-aktivitet blev undersøgt, som beskrevet i Bio-10 chemica Information, Boehringer Mannheim Co. (1973), i-det der som enzym anvendtes acetatkinase fra Bacillus stearothermophilus (fremstillet ved fremgangsmåden beskrevet i japansk patentansøgning (OPI) nr. 25088/77 (angivelsen "OPI" anvendt her refererer til en "publiceret, 15 ikke-undersøgt japansk patentansøgning")) i specifik aktivitet på 1360 enheder/mg. Ændringen i absorptionsevne ved 340 nm pr. tid blev målt på samme måde, undtagen at 2mM fructose-l,6-diphosphat blev sat til prøveblandingen.
De respektive maksimale reaktionshastigheder (V max) er 20 anført nedenfor baseret på ATP som 100.
g N -(carboxyethyl)-ATP (opfindelsen) 35 N^-(carboxymethyl)-ATP 2 0 g N -[N-(6-aminohexyl)carbamoyl]-ATP 23 Resultaterne viser den højere substrat-aktivitet 25 hos derivatet ifølge den foreliggende opfindelse.
Sammenligningseksempel 2 g
Efter at 100 mg af hver af N -(carboxymethyl)- og g N -(carboxyethyl)-ATP-derivaterne var opløst i 5 ml vand, blev der tilsat 400 mg hexamethylendiamin. Idet pH hold-30 tes ved 4,7 under anvendelse af 0,5M HC1, blev der på sædvanlig måde tilsat 150 mg l-ethyl-3-(3-dimethylamino-propyl)carbodiimid-hydrochlorid (EDC) for at sammenligne derivaternes evne til at reagere med denne sædvanlige g afstandsgiver. I tilfældet med N -(carboxymethyl)-ATP an-35 tog reaktionsopløsningen i løbet af adskillige minutter en gul farve og ændredes gradvist til en rød farve og

Claims (4)

151264 blev viskos. Når der forsøgtes udvinding af reaktionsproduktet i denne tilstand under anvendelse af forskellige ikke-opløsningsmidler, krystallisrede reaktionsproduktet ikke og kunne ikke vindes.
5 Med ATP-derivatet ifølge den foreliggende opfindel se blev der derimod ikke observeret et sådant ugunstigt fænomen/ og der vandtes et råt reaktionsprodukt som et hvidt pulver ved tilsætning af 10 volumen af acetone-ethanol-blandingen (1:1 efter volumen) til reaktions- 10 blandingen. Udbyttet efter 4 timer var 90 mg i tilfælde af EDC for derivatet ifølge opfindelsen. 15 Adenosintriphosphatderivat, kendetegnet ved, at det har formlen;
20 NHCH0CH0COOH r z z uC> 000 II II II w w H0-P-0-P-0-P-0-CH„
1. I I „ _ OH OH OH \ W OH OH 1 eller alkalimetalsalte deraf.
DK469879A 1978-11-08 1979-11-06 Adenosintriphosphatderivet eller alkalimetalsalte deraf DK151264C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13812378 1978-11-08
JP13812378A JPS5564599A (en) 1978-11-08 1978-11-08 Adenosine triphosphate derivative

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK469879A DK469879A (da) 1980-05-09
DK151264B true DK151264B (da) 1987-11-16
DK151264C DK151264C (da) 1988-05-16

Family

ID=15214499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK469879A DK151264C (da) 1978-11-08 1979-11-06 Adenosintriphosphatderivet eller alkalimetalsalte deraf

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4282352A (da)
JP (1) JPS5564599A (da)
DE (1) DE2945129A1 (da)
DK (1) DK151264C (da)
FR (1) FR2440956A1 (da)
GB (1) GB2036029B (da)
IT (1) IT1164135B (da)
SE (1) SE445224B (da)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1223831A (en) 1982-06-23 1987-07-07 Dean Engelhardt Modified nucleotides, methods of preparing and utilizing and compositions containing the same
US7220854B1 (en) 1982-06-23 2007-05-22 Enzo Life Sciences, Inc. C/O Enzo Biochem, Inc. Sugar moiety labeled nucleotide, and an oligo- or polynucleotide, and other compositions comprising such sugar moiety labeled nucleotides
FR2574798B1 (fr) * 1984-12-13 1987-11-20 Cepbepe Nouvelle adenosine substituee en n6 et medicament la contenant comme principe actif
US4818681A (en) * 1985-02-22 1989-04-04 Molecular Diagnostics, Inc. Fast and specific immobilization of nucleic acids to solid supports
CA1244349A (en) * 1985-06-26 1988-11-08 Jen-Chang Hsia Purification of hemoglobin and modified hemoglobin by affinity chromatography
DE4333674A1 (de) * 1993-10-02 1995-04-06 Merck Patent Gmbh Nukleotidhaltiges Sorbens für die Affinitätschromatographie
US6337191B1 (en) 1999-03-22 2002-01-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Vitro protein synthesis using glycolytic intermediates as an energy source
CA2428693A1 (en) * 2000-11-14 2002-05-23 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University In vitro protein synthesis using glycolytic intermediates as an energy source

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2151013C2 (de) * 1971-10-08 1983-04-28 Schering Ag, 1000 Berlin Und 4619 Bergkamen Verfahren zur Herstellung von in N↑6↑-Stellung gegebenenfalls substituierten 6-Amino- und 2,6-Diaminopurinnucleosiden
IT1017564B (it) * 1974-04-30 1977-08-10 Snam Progetti Processo per la preparazione di derivati adeninici funzionalizza ti e prodotti cosi ottenuti

Also Published As

Publication number Publication date
FR2440956B1 (da) 1983-02-18
JPS5564599A (en) 1980-05-15
US4282352A (en) 1981-08-04
DE2945129C2 (da) 1988-07-14
SE445224B (sv) 1986-06-09
IT7950751A0 (it) 1979-11-06
JPS6350359B2 (da) 1988-10-07
GB2036029A (en) 1980-06-25
DK151264C (da) 1988-05-16
IT1164135B (it) 1987-04-08
FR2440956A1 (fr) 1980-06-06
DE2945129A1 (de) 1980-05-29
SE7909236L (sv) 1980-05-09
GB2036029B (en) 1983-02-16
DK469879A (da) 1980-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kis et al. Biosynthesis of riboflavin. Studies on the reaction mechanism of 6, 7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
JP5540096B2 (ja) カルバ−nadの酵素合成
AU2006274140A1 (en) Stable NAD/NADH derivatives
US4908453A (en) Reagents for the preparation of 5'-biotinylated oligonucleotides
Wolfenden et al. Influence of substituent ribose on transition state affinity in reactions catalyzed by adenosine deaminase
US4386076A (en) (E)-5-(2-Halogenovinyl)-arabinofuranosyluracil, process for preparation thereof, and uses thereof
Kruse et al. Synthesis and evaluation of multisubstrate inhibitors of an oncogene-encoded tyrosine-specific protein kinase. 1
DK151264B (da) Adenosintriphosphatderivet eller alkalimetalsalte deraf
US3919193A (en) 3-Deazaguanosine and derivatives thereof
EP0002192B1 (en) Enzymatic synthesis of purine arabinonucleosides
US3960840A (en) Fluorescent derivatives of adenine-containing compounds
Davies et al. Dinucleotide analogs as inhibitors of thymidine kinase, thymidylate kinase and ribonucleotide reductase
Lesiak et al. Synthesis and biological activities of oligo (8-bromoadenylates) as analogs of 5'-O-triphosphoadenylyl (2'. fwdarw. 5') adenylyl (2'. fwdarw. 5') adenosine
Wimalasena et al. Substrate specificity of ascorbate oxidase: unexpected similarity to the reduction site of dopamine β-monooxygenase
US3915958A (en) 6-Substituted purine nucleotides
Schwögler et al. Synthesis and properties of flavin ribofuranosides and flavin ribopyranosides
US3893998A (en) Fluorescent derivatives of cytosine-containing compounds
US4894363A (en) Derivatives of serotonin
Seela et al. 1, 7‐Dideaza‐2′, 3′‐dideoxyadenosine: Syntheses of Pyrrolo [2, 3‐b] pyndine 2′, 3′‐Dideoxyribofuranosides and Participation of Purine N (1) during HIV‐1 Reverse Transcriptase Inhibition
Tourigny et al. Conformation and antiherpes activity of 3′-and 5′-azido and amino analogs of 5-methoxymethyl-2′-deoxyuridine
Slama et al. Synthesis and properties of photoaffinity labels for the pyridine dinucleotide binding site of NAD glycohydrolase
US4992368A (en) Novel process for producing oxetanocin G
Montgomery et al. 2-Fluoropurine ribonucleosides
Kitade et al. 2-Bromoadenosine-substituted 2′, 5′-oligoadenylates modulate binding and activation abilities of human recombinant RNase L
Triplett et al. Carbon-13 nuclear magnetic resonance investigations into the interactions of bisulfite with pyrimidine nucleosides and nucleotides

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed