РЕАКЦИИ ПО ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИМ
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Взаимодействие нуклеиновых кислот и их компонентов с диметилсульфатом. Механизм SN1 или
SN2?
|
O |
|
|
O |
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ CH3 |
|
||
|
|
.. |
CH3 O S O CH3 |
|
|
|
_ |
||||
HN |
|
N |
|
HN |
|
N |
|
+ SO4CH3 |
|||
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
N CH |
|
|
|
N |
N |
|
|
|
|
|
|
|
||
H2N |
|
|
|
H2N |
N |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
O |
+ CH3 |
|
|
O |
|
|
|
|
O |
|
|
|
_ |
|
|
+ CH3 |
|
|
|
CH3 |
||
HN |
|
N |
|
HN |
|
N |
|
|
HN |
|
N |
|
|
+ |
OH |
|
|
|
.. |
|
|
|
|
|
|
CH |
|
|
|
CH |
O H |
|
|
|
CH OH |
H2N |
N |
N |
|
H2N |
N N |
|
|
|
H2N |
N |
N |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
R |
|
|
O |
|
|
|
O |
|
CH3 |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
N |
|
||
HN |
|
N |
|
HN |
|
|
(+BH ) |
|
|
.. |
|
|
CHO |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2N |
N |
N CH O H B |
H2N |
N |
NH |
|
||
|
R H X |
|
|
(+ X ) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
71
Разрыв молекулы ДНК (1)
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
NH2 |
|
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
N |
N |
O |
|
N |
CH3 |
|
O |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
O P |
O CH |
O N |
N |
O P O CH2 |
O |
N |
N |
|
|
2 |
O |
|
|
|
|||
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(CH3)2SO4 |
|
|
|
|
|
O |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O P |
O |
|
O P |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
O |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2O |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
O P O CH2 OH |
O |
|
O P O CH2 O |
OH |
|
NH2 |
|
|
||||
O |
|
C |
|
O |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
N |
|
+ |
|
|
||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
N |
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|||
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
NH |
N |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
O |
P O |
|
|
O P |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
O |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O P |
O |
CH2 OH |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
C |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
CH CH |
H |
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
P O |
|
OH |
|
|
|
|||
|
|
|
OH |
O |
|
|
|
|
|
|||
|
|
+ |
|
|
C |
|
O |
|
||||
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
||||
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
O |
|
|
C |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
CH CH |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|||
O |
P |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Взаимодействие нуклеиновых кислот и их компонентов с диметилсульфатом
•Направление реакции алкилирования определяется природой гетероциклического основания и условиями эксперимента. Гуаниновое кольцо в нейтральной среде алкилируется преимущественно по атому N(7), а в щелочной - по атому N(1). Исчерпывающие метилирование приводит к 1,7-диметилгуанину.
•В аденине и его производных все три атом азота могут
подвергаться метилированию, однако скорость реакции убывает в ряду N(1) N(7) N(3) (26%, 2.3%, 1.2%,
соответственно).
•Единственным продуктом метилирования цитозина является 3-метилцитозин. Поли-(3-N-метилуридиловая) кислота под действием диметилсульфата образуется в присутствии три-н-бутиламина.
73
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Метилирование ДНК
•В ДНК метилированию подвергаются атомы N(3) аденина, выходящие в малую бороздку В-формы ДНК, в большей степени атомы N(7) гуанина, выходящие в большую бороздку. Можно добиться 80%-ной модификации остатков гуанозина без затрагивания других нуклеозидов. Основания двуцепочечных ДНК, метилированные по атомам N(3) и N(7), продолжают образовывать комплементарные пары, но эффективность их взаимодействия понижается.
•При метилирование тРНК диметилсульфатом в водной среде при рН 5,0 достигается 50%-ное метилирование по остаткам гуанозина без затрагивания других нуклеозидов.
•7-метилгуанин и 3-метиладенин легко отщепляются от полидезоксирибонуклеотидной цепи в результате разрыва N- гликозидных связей. Далее полинуклеотидная цепь может быть легко расщеплена по модифицированному звену действием щелочи или аминов. Такой метод деградации может быть использован для локализации гуаниновых и адениновых звеньев в последовательности ДНК.
74
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts |
3 |
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Расщепление молекулы ДНК по АП-сайту
O |
|
BI - 1 |
|
|
O |
|
|
BI - 1 |
|
|
|
O |
|
|
|
|
O |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
O |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
- |
O P |
O |
|
|
- |
O P |
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
O |
|
OH |
|
|
O |
|
|
|
O |
|
O |
|
|
|
OH |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
C H |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.. |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
H |
B ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
- O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P O |
|
|
|
- |
O |
P O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
O |
O |
BI +1 |
|
|
|
O |
|
BI+1 |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
O O
O |
O |
BI - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
O P O |
BI +1 |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
O |
|
|
-O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- O |
P O |
+ |
|
+ B'-H |
+ |
|
|
|
O |
||||
|
O |
O |
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
.. |
|
C H |
|
|
|
|
B ' |
H |
|
|
|
|
|
|
BI -1 |
|
O |
O |
O |
H2C |
OH |
|
|
C H |
|
|
|
|
+
O
+
-O |
|
P |
|
O |
+ B'-H |
|
|
|
|||||
|
||||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
- O |
76 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАПВзаимодействиегруппа 4736 https://new.guap.сru/i03/contactsдиазометаном. Зависимость от
типа растворителя. Где ошибка в структуре?
|
_ |
|
|
|
O |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
HN |
|
|
|
+ |
-N |
|
|
+ N |
+ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
CH3 |
+ N2 + |
|
||
|
N |
|
O |
|
N |
|
|
O N |
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
R |
|
O |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
CH3N |
N |
|
CH N |
HN |
|
N |
CH2N2; H2O |
HN |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
H2N N |
N |
|
|
|
H2N |
N |
N |
|
H2N |
|
R |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
NH2 |
|
|
|
|
NH2 |
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
CH2N2; H2O |
CH3N |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
O |
N |
|
|
|
O |
N |
|
|
O
CH3N
O 
N
R
O CH3 
N
N
N
R
R |
R |
77 |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Реакции с N-метил-N-нитрозосоединениями
•N-нитрозодиалкиламины (R = CH3, C2H5)
•N-метил-N-нитрозомочевина (R = CONH2)
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
- |
|
|
|
- |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|||
|
|
|
+ |
OH |
ROH |
+ |
[CH -N=N-O ] |
CH |
-N |
N |
R |
N |
|
|
3 |
||||||
|
|
|
|
|
- |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
-OH |
|
|
|
|
|
NO |
|
|
|
|
|
|
|
|
78
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Постсинтетическая модификация нуклеиновых кислот. Минорные основания
79
СПБГУАП группа 4736 https://newПриродные.guap.ru/i03/contactsалкилирующие реагенты
(Повторите биохимию – механизмы переноса одноуглеродных фрагментов)
O O
O P O P O-
O- O-
80