ITEM METADATA RECORD
Title: Sugar modified nucleotides: bisheaded nucleotides and deoxythreosyl phosphonate nucleosides as selective anti-HIV agents
Authors: Wu, Tongfei; M0231316
Issue Date: 3-Jun-2005
Abstract: Algemeen besluit en samenvatting Deel 1 Suiker Gemodificieerde Nucleotides: Bisheaded Nucleotides De genetische informatie van het DNA is vastgelegd in de basensequentie. Watson en Crick toonden aan dat deze basen zich aan de binnenzijde bevi nden van een dubbele helix, zodat ontvouwing nodig is om de genetische i nformatie te gebruiken (voor replicatie en transcriptie). Om minder inge wikkelde systemen te bouwen (vergeleken met het biologisch organisme van de cel), zou het echter makkelijker zijn indien deze informatie rechtst reeks zou kunnen worden aangewend, zoals bij naar buiten gerichte basen. Dit principe heeft een precedent in het base 'flipping' fenomeen. Hierv oor ontwikkelden we eerst een nieuw type oligonucleotide waarbij zowel b asen binnen als buiten de dubbele helix aanwezig zijn. Naargelang de 2 b asen die toebehoren aan de ruggegraatstructuur hetzelfde of verschillend zijn, zal de informatie die zich aanbiedt binnen of buiten de helix het zelfde of verschillend zijn. Bovendien wanneer de gewijzigde nucleotides in beide strengen van de dubbele helix werden ingebracht, zouden theore tisch alleszins, de nieuwe aangebrachte nucleobasen kunnen paren met elk aar buiten de dubbele helix. Deze nieuwe baseparing kan de herkenningssp ecificiteit tussen de 2 oligonucleotiden verhogen. Acyclische nucleotides werden gebruikt als ons eerste model. Nieuwe olig onucleotides die 2,2-bis-[(thymin-1-yl)methyl]propane-1,3-diol (T*) en 2 ,2-bis-[(adenin-1-yl)methyl]propane-1,3-diol (A*) bevatten werden gesynt hetiseerd met behulp van een automatische DNA-synthesizer. Uitgaande van de studie in verband met de evaluatie van DNA-duplexen die acyclische a chirale nucleoside analogen bevatten met de 2 basen (hoofdstuk 3), konde n we vaststellen dat stabiel dubbelstrengig DNA kan worden bekomen, waar van de basen buiten de helix steken. 1 van de 2 basen is betrokken bij d e baseparing binnen de dubbele helix, terwijl de andere base uit de 'min or groove' vlakt. Indien er 4 opeenvolgende A* eenheden werden ingebouwd , was de destabilisatie per basepaar nog steeds 4°C. We realiseerden ons dat deze destabilisatie te wijten kon zijn aan het gebruik van een acyc lische ruggegraat. Daarom synthetiseerden en evalueerden we oligonucleot iden die een 'bis-headed' furanose nucleoside bevatten waarin een nieuwe nucleobase was ingebracht op de 4'-methyl groep (Hoofdstuk 4). Een nieu w synthese schema werd gebruikt om de bouwstenen te verkrijgen die nodig waren voor de oligonucleotide synthese. Indien 4 TA analogen werden ing ebouwd was de ëTm/mod slechts 0.3 °C. Een aanzienlijke toename in duplex stabiliteit wordt waargenomen wanneer de de acyclische ruggegraat werd vervangen door een 4'-C-vertakte furanose ruggegraat. Deel 2 Suiker Gemodificieerde Nucleotides: Deoxythreosyl Fosfonaat Nu cleosides als selectieve anti-HIV middel Sinds de ontdekking van het breedspectrum anti-DNA virus activitei t van HPMPA door Holly en De Clerq, kreeg het onderzoek naar acyclische gefosfonyleerde nucleoside analogen steeds meer aandacht. De selectivite it voor het HIV reverse transcriptase versus mitochondriaal DNA polymera sen voor de trifosfaten van anti-HIV nucleosiden is een belangrijke fact or voor de bepaling van de in vivo toxiciteit. Op zoek naar krachtige en selectieve anti-HIV nucleoside fosfonaten, synthetiseerden en evalueerd en we analogen met een threose suiker gedeelte en een fosfonalkoxy subst ituent op de 3'-positie van de threose suiker ring. De analogen met een thymine of adenine base gedeelte toonden een krachtig anti-HIV-1 activit eit terwijl er geen cellulaire toxiciteit kon worden vastgesteld bij de hoogste concentratie. De threosyl nucleoside fosfonaat met een adenine b ase (PMDTA) toont een IC50 waarde van 2.53 μM zowel tegen HIV-1 als HIV-2. De threosyl nucleoside fosfonaat met een thymine base (PMDTT) he eft een IC50 waarde van 6.59 μM tegen HIV-1 en HIV-2. Kinetische st udies omtrent de 'incorporatie' van DATP en PMDTApp in een DNA hybride v oor HIV reverse transcriptase toonden aan dat PMDTApp een goed substraat is voor HIV-1 reverse transcriptase terwijl het een zeer zwak substraat is voor menselijk DNA polymerase α. We kunnen besluiten dat we een nieuw anti-HIV nucleotide met krachtige in vivo activiteit hebben ontde kt.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Medicinal Chemistry (Rega Institute)

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.