RU2036928C1 - (1′r,5′r)-3′-aza-1′- (2-amino-1,6-dihydro-6- oxopurinyl-9)-3′-deoxy- 3′- (azidonaphthalene-1-sulfamido) -hexopyranosyl-6′-triphospha- te trilithium salts as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitors - Google Patents
(1′r,5′r)-3′-aza-1′- (2-amino-1,6-dihydro-6- oxopurinyl-9)-3′-deoxy- 3′- (azidonaphthalene-1-sulfamido) -hexopyranosyl-6′-triphospha- te trilithium salts as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036928C1 RU2036928C1 SU4938240A RU2036928C1 RU 2036928 C1 RU2036928 C1 RU 2036928C1 SU 4938240 A SU4938240 A SU 4938240A RU 2036928 C1 RU2036928 C1 RU 2036928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- azidonaphthalene
- amino
- hexopyranosyl
- aza
- deoxy
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к новым химическим соединениям трилитиевым солям (1 R,5 R)-3 -аза-1 -(2-амино-1,6-дигидро-6- оксо- пуринил-9)-аза-3 дезокси-3 -(азидонафталин-1-суфамидо)гексопиранозил-6 -трифос- фатов общей формулы
HO где R1 N3 и R2 Н (I) или R1 Н и R2 N3 (II), как специфическим фотоактивируемым необратимым ингибиторам РНК-полимеразы.The invention relates to new chemical compounds, trilithium salts of (1 R, 5 R) -3-aza-1 - (2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purinyl-9) -az-3 deoxy-3 - ( azidonaphthalene-1-sufamido) hexopyranosyl-6-triphosphates of the general formula
H O where R 1 N 3 and R 2 N (I) or R 1 H and R 2 N 3 (II), as specific photoactivable irreversible RNA polymerase inhibitors.
Указанные соединения могут быть использованы в биохимии, биофизике и молекулярной биологии для изучения строения и механизма действия РНК-полимеразы. These compounds can be used in biochemistry, biophysics, and molecular biology to study the structure and mechanism of action of RNA polymerase.
Наиболее близким к описываемым является известное соединение (1 R,5 R) -3 -аза-1 -(2-амино-1,6-дигидро-6-оксопуринил -9)-3 -дезокси-3 -(2-гидроксибензамидо)гек- сопиранозил-6 -трифосфат, оказывающий специфическое ингибирующее действие на РНК-полимеразу и обладающий флуоресцентными свойствами (1). Closest to the described is the known compound (1 R, 5 R) -3-aza-1 - (2-amino-1,6-dihydro-6-oxopurinyl -9) -3-deoxy-3 - (2-hydroxybenzamido) hexopyranosyl-6 triphosphate, which has a specific inhibitory effect on RNA polymerase and has fluorescent properties (1).
Однако данный ингибитор обладает следующими недостатками:
недостаточно высокой эффективностью ингибирующего действия;
отсутствием реакционноспособной группировки в составе молекулы, что исключает возможность селективного введения в активный центр фермента флуоресцентной метки, образующей ковалентную связь с белком, с последующим отделением от избытка несвязанного модификатора, что существенно ограничивает область его применения.However, this inhibitor has the following disadvantages:
insufficiently high inhibitory effect;
the absence of a reactive group in the molecule, which excludes the possibility of selective introduction into the active center of the enzyme of the fluorescent label forming a covalent bond with the protein, followed by separation from the excess of an unbound modifier, which significantly limits the scope of its application.
Цель изобретения создание новых соединений в ряду производных 5 -гуаниловых нуклеотидов, оказывающих более выраженное ингибирующее действие на РНК-полимеразу и позволяющих более эффективно проводить изучение данного фермента с помощью спектрофлуориметрии. The purpose of the invention is the creation of new compounds in a series of derivatives of 5-guanyl nucleotides, which have a more pronounced inhibitory effect on RNA polymerase and allow more efficient study of this enzyme using spectrofluorimetry.
Цель достигается трилитиевыми солями (1 R,5 R)3 -аза-1 -(2-амино-1,6-дигидро-6-ок- сопуринил-9)-3 дезокси-3 -(азидонафталин-1-сульфамидо)гексопиранозил-6 -три- фосфатов вышеуказанной общей формулы как специфическими фотоактивируемыми необратимыми ингибиторами РНК-полимеразы. The goal is achieved by the trilithium salts of (1 R, 5 R) 3-aza-1 - (2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-sopurinyl-9) -3 deoxy-3 - (azidonaphthalene-1-sulfamido) hexopyranosyl 6 -triphosphates of the above general formula as specific photoactivable irreversible RNA polymerase inhibitors.
Соединения I и II получают способом, основанным на известной реакции циклизации продуктов периодатного окисления рибонуклеотидов с гидразидами аренсульфокислот в водноорганической среде при рН 4,5-5 [1]
Исходные 4- и 5-азидонафталин-1-сульфонилгидразины получают способом, основанным на следующих известных реакциях:
замещения диазогруппы азидной у диазониевых производных соответствующих аминонафталин-1-сульфокислот при взаимодействии с азидом натрия [2]
хлордегидроксилирования промежуточных азидонафталин-1-сульфокислот пятихлористым фосфором [2]
гидразинолиза аренсульфонилхлоридов избытков гидразина [3]
П р и м е р 1. Трилитиевая соль (1 R,5 R)-3 -аза-1 -(2-амино-1,6-дигидро-6-оксо-пури- нил-9)-3 дезокси-3 -(4-азидонафталин-1-сульфамидо)гексопиранозил-6 -трифосфата (I).Compounds I and II are obtained by a method based on the known cyclization reaction of products of the periodic oxidation of ribonucleotides with hydrazides of arenesulfonic acids in an aqueous organic medium at pH 4.5-5 [1]
The starting 4- and 5-azidonaphthalene-1-sulfonylhydrazines are prepared by a process based on the following known reactions:
substitution of the azide diazo group in the diazonium derivatives of the corresponding aminonaphthalene-1-sulfonic acids upon interaction with sodium azide [2]
chlorodehydroxylation of intermediate azidonaphthalene-1-sulfonic acids with phosphorus pentachloride [2]
the hydrazinolysis of arenesulfonyl chloride excess hydrazine [3]
Example 1. Trilithium salt of (1 R, 5 R) -3-aza-1 - (2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purinyl-9) -3 deoxy-3 - (4-azidonaphthalene-1-sulfamido) hexopyranosyl-6-triphosphate (I).
К раствору 64 мг (0,1 ммоль) натриевой соли оксо-гуанозин-5 -трифосфата, очищенной от примеси иодата натрия, в 5 мл 1 М литий-ацетатного буфера (рН 5,0) при перемешивании и красном свете добавляют раствор 34 мг (0,13 ммоль) 4-азидонафталин-1-сульфонилгидразина в 7 мл диоксана. Полученный раствор перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре, защищая от света, затем упаривают при пониженном давлении до объема ≈0,5 мл и обрабатывают 5 мл охлажденной смеси безводный этанол безводный диэтиловый эфир (3:1, об.). Выпавший осадок отделяют центрифугированием, промывают безводным диоксаном, затем безводным диэтиловым эфиром и высушивают в вакууме в присутствии фосфорного ангидрида. По- лучают 50 мг целевого продукта (выход 63,5%). To a solution of 64 mg (0.1 mmol) of sodium salt of oxo-guanosine-5-triphosphate, purified from impurity of sodium iodate, in 5 ml of 1 M lithium acetate buffer (pH 5.0), a solution of 34 mg is added with stirring and red light (0.13 mmol) of 4-azidonaphthalene-1-sulfonylhydrazine in 7 ml of dioxane. The resulting solution was stirred for 2 hours at room temperature, protected from light, then evaporated under reduced pressure to a volume of ≈0.5 ml and treated with 5 ml of a cooled mixture anhydrous ethanol, anhydrous diethyl ether (3: 1, vol.). The precipitate was separated by centrifugation, washed with anhydrous dioxane, then anhydrous diethyl ether and dried in vacuum in the presence of phosphoric anhydride. 50 mg of expected product is obtained (yield 63.5%).
Физико-химические свойства полученного соединения представлены в табл.1. Physico-chemical properties of the obtained compounds are presented in table 1.
П р и м е р 2. Трилитиевая соль (1 R,5 R)-3 -аза-1 -(2-амино-1,6-дигидро-6-оксо-пури- нил-9)-3 -дезокси-3 -(5-азидонафталин-1-су- льфамидо)гексопиранозил-6 -трифосфата (II). PRI me R 2. Trilithium salt of (1 R, 5 R) -3-aza-1 - (2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purinyl-9) -3-deoxy- 3 - (5-azidonaphthalene-1-sulfonamido) hexopyranosyl-6-triphosphate (II).
В условиях, описанных в примере 1, используя 34 мг (0,13 ммоль) 5-азидонафталин-1-сульфонилгидразина, получают 46 мг целевого продукта (выход 58% ). Under the conditions described in example 1, using 34 mg (0.13 mmol) of 5-azidonaphthalene-1-sulfonylhydrazine, 46 mg of the expected product are obtained (yield 58%).
Физико-химические свойства полученного соединения представлены в табл.1. Physico-chemical properties of the obtained compounds are presented in table 1.
Изучение ингибирования РНК-полимеразы описываемыми соединениями проводили следующим образом. The study of the inhibition of RNA polymerase by the described compounds was carried out as follows.
ДНК-зависимую РНК-полимеразу фага Т7 выделяли из штамма-продуцента Е.coli. Активность фермента определяли по образованию /32Р/-РНК из /32Р/-нуклеозидтрифосфатов.DNA-dependent RNA polymerase of phage T7 was isolated from the producer strain E. coli. The enzyme activity was determined by the formation of / 32 P / -RNA from / 32 P / -nucleoside triphosphates.
Инкубационная смесь для определения активности содержит 50 мМ Трис-НСl, рН 7,8; 10 мМ МgСl2; 5 мМ LiCl; 10 мМ β -меркаптоэтанол, раствор плазмиды рGЕМ-2 ("Рromega Biochem.", США) 20-40 мкг/мл; аденозин-5 -трифосфат (АТФ), уридин-5 -трифосфат (УТФ), цитидин-5 -трифосфат (ЦТФ) и гуанозин-5 -трифосфат (ГТФ) по 0,4 мкмоль/мл; /α -32P/-АТФ или /α -32Р/-УТФ (200000 имп./мин на пробу); фермент 0,2-0,5 мкг в пробе. При определении ингибирующего действия в среду инкубации при красном свете вносят изучаемое соединение для получения раствора требуемой концентрации. Общий объем пробы 25 мкл. Реакцию проводят при 37оС в течение 20 мин. Определение количества образовавшейся РНК (кислотонерастворимого материала) проводят известным способом.The incubation mixture for determining the activity contains 50 mm Tris-Hcl, pH 7.8; 10 mM MgCl 2 ; 5 mM LiCl; 10 mM β-mercaptoethanol, solution of plasmid pGEM-2 ("Promega Biochem.", USA) 20-40 μg / ml; adenosine-5-triphosphate (ATP), uridine-5-triphosphate (UTP), cytidine-5-triphosphate (CTF) and guanosine-5-triphosphate (GTP) at 0.4 μmol / ml; / α - 32 P / -ATP or / α - 32 P / -UTP (200,000 cpm / sample); the enzyme is 0.2-0.5 μg in the sample. When determining the inhibitory effect, the test compound is introduced into the incubation medium under red light to obtain a solution of the desired concentration. The total sample volume is 25 μl. The reaction is carried out at 37 about C for 20 minutes The determination of the amount of formed RNA (acid-insoluble material) is carried out in a known manner.
Значение I50 определяют из графика зависимости активности фермента от концентрации ингибитора.The value of I 50 is determined from a graph of the dependence of enzyme activity on the concentration of inhibitor.
Используемый препарат ДНК-зависимой РНК-полимеразы фага Т7 имеет активность 130000-160000 ед. и характеризуется следующими значениями Км для нуклеозид-5 -трифосфатов: Км ГТФ 0,16 мМ; Км АТФ 0,04 мМ; Км ЦТФ 0,08 мМ; Км УТФ 0,06 мМ. Инициирующим реакцию нуклеозидтрифосфатом является ГТФ.The used preparation of DNA-dependent RNA polymerase of phage T7 has an activity of 130,000-160000 units. and is characterized by the following values of K m for nucleoside-5-triphosphates: K m GTP 0.16 mm ; K m ATP 0.04 mm ; K m CTF 0.08 mM; K m utf 0.06 mm . The nucleoside triphosphate initiating the reaction is GTP.
В указанных условиях (при красном свете) значение I50 для соединений I и II составляло 0,35 и 0,18 мМ соответственно. Ингибирование носило обратимый характер.Under these conditions (red light), the I 50 value for compounds I and II was 0.35 and 0.18 mm, respectively. Inhibition was reversible.
Под действием света (λ320±10 нм) происходит необратимое связывание ингибиторов с ферментом в результате генерации высокореакционноспособного нитренового радикала. Свободнорадикальный механизм реакции делает возможным ковалентное взаимодействие ингибиторов практически с любыми аминокислотными остатками в связывающем участке белка. Under the action of light (λ320 ± 10 nm), the inhibitors are irreversibly bound to the enzyme as a result of the generation of a highly reactive nitrene radical. The free radical reaction mechanism makes possible the covalent interaction of inhibitors with virtually any amino acid residue in the protein binding site.
Эффект ингибирования РНК-полимеразы описываемыми соединениями в условиях фотолиза увеличивается с течением времени и не уменьшается после их удаления из среды преинкубации (гель-фильтрация), что указывает на необратимое связывание ингибиторов с ферментом. Препарат фермента, модифицированного соединениями I и II, после гель-фильтрации обладал выраженными флуоресцентными свойствами (λ mах возб.=350 и 360 нм, λ mах флуор.425 и 450 нм, соотв.), что также свидетельствует о необратимом связывании ингибиторов I и II с РНК-полимеразой.The effect of inhibition of RNA polymerase by the described compounds under photolysis conditions increases over time and does not decrease after they are removed from the preincubation medium (gel filtration), which indicates the irreversible binding of inhibitors to the enzyme. After gel filtration, the preparation of the enzyme modified by compounds I and II had pronounced fluorescence properties (λ max exc. = 350 and 360 nm, λ max fluor. 425 and 450 nm, respectively), which also indicates the irreversible binding of inhibitors I and II with RNA polymerase.
При совместной преинкубации РНК-полимеразы с соединениями I и II и 5 мМ (субстрат РНК-полимеразы) наблюдается защитный эффект от действия ингибиторов, что указывает на их специфическое взаимодействие с активным центром фермента. With the joint preincubation of RNA polymerase with compounds I and II and 5 mM (substrate of RNA polymerase), a protective effect from the action of inhibitors is observed, which indicates their specific interaction with the active center of the enzyme.
Ингибирование РНК-полимеразы соединениями I и II (в условиях фотолиза), а также наиболее близким структурным аналогом (1 R, 5 R)-3 -аза-1 -(2-амино-1,6-дигидро-6-оксопуринил-9)-3 -дезокси-3 -(2-гид- роксибензамидо)гексопиранозил-6 -трифо- сфатом (III), охарактеризовано данными, приведенными в табл. 2. Ингибирующее действие соединений I,II и III на РНК-по- лимеразу. Inhibition of RNA polymerase by compounds I and II (under photolysis conditions), as well as the closest structural analogue of (1 R, 5 R) -3-aza-1 - (2-amino-1,6-dihydro-6-oxopurinyl-9 ) -3-deoxy-3 - (2-hydroxybenzamido) hexopyranosyl-6-triphosphate (III), characterized by the data given in table. 2. The inhibitory effect of compounds I, II and III on RNA polymerase.
При изучении изменения интенсивности флуоресценции ковалентных фермент-ингибиторных комплексов в результате осуществленного щелочного гидролиза (рН 12, 0оС, 48 ч) морфолинового фрагмента остатков ингибиторов I и II было обнаружено увеличение интенсивности флуоресценции ≈в 1,5 раза.When studying the change in fluorescence intensity of the covalent enzyme-inhibitor complexes as a result of alkaline hydrolysis (pH 12, 0 ° C, 48 h) morpholino residues fragment inhibitors I and II have been found to increase the fluorescence intensity ≈v 1.5.
Как вытекает из сравнения указанных данных, описываемые соединения I и II оказывают значительно более выраженное необратимое ингибирующее действие на РНК-полимеразу по сравнению с известным соединением III и расширяют арсенал специфических необратимых ингибиторов фермента, позволяющих проводить его изучение с помощью спектрофлуориметрии. Описываемые соединения I и II могут быть использованы для локализации ГТФ-связывающих центров в белках. As follows from a comparison of the indicated data, the described compounds I and II have a significantly more pronounced irreversible inhibitory effect on RNA polymerase compared to the known compound III and expand the arsenal of specific irreversible enzyme inhibitors, allowing its study using spectrofluorimetry. The described compounds I and II can be used to localize GTP-binding centers in proteins.
Claims (1)
где R1 N3; R2 H;
или R1 H;
R2 N3,
в качестве специфических фотоактивируемых необратимых ингибиторов РНК-полимеразы.1. Trilithium salts of (1 'R, 5' R) -3'-aza-1 '- (2-amino-1,6-dihydro-6-oxopurinyl-6) -3'deoxy-3'- (azidonaphthalene - 1-sulfamido) - hexopyranosyl-6'-triphosphates of the general formula
where R 1 N 3 ; R 2 H;
or R 1 H;
R 2 N 3 ,
as specific photoactivated irreversible RNA polymerase inhibitors.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4938240 RU2036928C1 (en) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | (1′r,5′r)-3′-aza-1′- (2-amino-1,6-dihydro-6- oxopurinyl-9)-3′-deoxy- 3′- (azidonaphthalene-1-sulfamido) -hexopyranosyl-6′-triphospha- te trilithium salts as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4938240 RU2036928C1 (en) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | (1′r,5′r)-3′-aza-1′- (2-amino-1,6-dihydro-6- oxopurinyl-9)-3′-deoxy- 3′- (azidonaphthalene-1-sulfamido) -hexopyranosyl-6′-triphospha- te trilithium salts as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2036928C1 true RU2036928C1 (en) | 1995-06-09 |
Family
ID=21575551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4938240 RU2036928C1 (en) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | (1′r,5′r)-3′-aza-1′- (2-amino-1,6-dihydro-6- oxopurinyl-9)-3′-deoxy- 3′- (azidonaphthalene-1-sulfamido) -hexopyranosyl-6′-triphospha- te trilithium salts as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2036928C1 (en) |
-
1991
- 1991-05-22 RU SU4938240 patent/RU2036928C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Muramoto K., Hamiya h. Preparation and sharacterization of photoactivable netero-bifunctional fluorescent reagents. Agric. Biol.Chem. 48 (II), 2695-2699 (1984). * |
Progress in thin-layer shromatography and related methods. A.Niederwieser, G.Pataki, eds. V.-J. Acad. Press. NY, 1970, р.108-110. * |
Акбаров А.Х., Туницкая В.Л. и др. Исследование нуклеозидтрифосфатсвязывающего центра ДНК-зависимой РНК-полимеразы фага Т 7 с помощью аналогов GTP Биохимия, 55(5) 829-835 (1990). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zuckermann et al. | Efficient methods for attachment of thiol specific probes to the 3′-ends of synthetic oligodeoxyribonucleotides | |
US8519110B2 (en) | mRNA cap analogs | |
US4876335A (en) | Poly-labelled oligonucleotide derivative | |
Avison | The synthesis of acyl phosphates in aqueous solution | |
US20050032081A1 (en) | Biomolecular coupling methods using 1,3-dipolar cycloaddition chemistry | |
EP0321353A1 (en) | Cryptates of rare earths, processes for their preparation, intermediates for their synthesis and their use as fluorescent labels | |
US4908453A (en) | Reagents for the preparation of 5'-biotinylated oligonucleotides | |
JPH01124400A (en) | Reaction product of protein and polyamine and method for its manufacture | |
JPH0867686A (en) | Phosphoramidide for polynucleotide synthesis | |
AU747096B2 (en) | Crystal of diuridine tetraphosphate or salt thereof and method for preparing the same, and method for producing said compound | |
JPH03505209A (en) | Nucleoside derivatives that can be used in the synthesis of targeted oligonucleotides, oligonucleotides obtained from these derivatives, and their synthesis | |
JPH03155779A (en) | Oligonucleotide-enzyme binder and its production | |
RU2036928C1 (en) | (1′r,5′r)-3′-aza-1′- (2-amino-1,6-dihydro-6- oxopurinyl-9)-3′-deoxy- 3′- (azidonaphthalene-1-sulfamido) -hexopyranosyl-6′-triphospha- te trilithium salts as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitors | |
RU2036903C1 (en) | Azidonaphthalene -1-sulfonylhydrazines as semiproducts for synthesis of (1′r,5′r)-3′-aza-1′- (2-amino-1,6-dihydro-6-oxopurinyl-9)-- 3′-deoxy- 3′-(azidonaphthalene-1-sulfamido)-hexopyranosy- l-6′- triphosphates trilithium salts as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitors | |
JP2652556B2 (en) | Organic germanium compound and method for producing the same | |
RU2130943C1 (en) | LITHIUM SALTS OF (I'R,5'R)-3'-AZA-3'-(AZIDONAPHTHALINE-1- SULFAMIDO)-1'-(6-AMINOPURINYL-9)-3'-DEOXYHEXOPIRANOZYL- 6'-DI-OR TRIPHOSPHATES AS SPESIFIC PHOTOACTIVATED IRREVERSIBLE INHIBITORS OF Na, K-ADENOSINE TRIPHOSPHATASE | |
WO2002074950A1 (en) | Method of analyzing intermolecular interaction | |
RU2036902C1 (en) | 4-azidonaphthalene-1-sulfonylchloride as semiproduct for synthesis of (1′r,5′r) -3′-aza-1′ -(2-amino-1,6-dihydro-6-oxopurinyl-9)-- 3′-deoxy-3′- (4-azidonaphthalene-1-sulfamido) hexopyranosyl-- 6′-triphosphate trilithium salt as specific photoactivated irreversible rna-polymerase inhibitor | |
Wong et al. | ATPase activity of Escherichia coli Rep helicase crosslinked to single-stranded DNA: implications for ATP driven helicase translocation. | |
JPS63246382A (en) | Biotinyl reagent and biotinylation using said reagent | |
RU2039065C1 (en) | Haloid-containing 3'-amidoderivatives of (1'r,5'r)-3' -aza-1'-(2-amino -1,6-dihydro -6-oxopurinyl-9) -3'-deoxypyranoside as specific irreversible fluorescent inhibitors of rna-polymerase | |
JPH01500353A (en) | Nucleic acid detection probe containing 2'-deoxyadenosine derivative | |
JPH06209798A (en) | Chemical fluorescent label for gene probe and use thereof in gene probe test | |
Suto et al. | Synthesis of γ-phosphate-linked nucleoside affinity chromatography resins for protein purification, including ribonucleoside triphosphate reductase | |
Chladek et al. | Synthesis and properties of nucleoside 5'-phosphoazidates derived from guanosine and adenosine nucleotides: effect on elongation factors G and Tu dependent reactions |