|
|
C-H activations of deazapurine heterocycles
Klečka, Martin ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Hlaváč, Jan (oponent) ; Rádl, Stanislav (oponent)
Nejprve byla vyvinuta přímá C-H borylace 7-deazapurinů (7H-pyrrolo[2,3- d]pyrimidin) v poloze 8 za použití B2pin2 a Ir katalýzy. Takto získané boronáty byly efektivně využity v Suzukiho cross-coupling reakci s arylhalogenidy a jiné další transformace vedly ke vzniku různě 6-substituovaným 8-aryl-7-deazapurinům. Následným cílem práce byla syntéza potencionálně biologicky aktivních 8-aryl-7-deazaadeninů a -7-deazahypoxantinů. Vzhledem k tomu, že přímá C-H borylace 7-deazaadeninů nebyla úspěšná a "one-pot" borylace/Suzukiho reakce 6-chlor-7-deazapurinu poskytovala pouze nízký výtěžek (20%) tíženého 8-arylovaného derivátu, zaměřil jsem se na borylaci/arylaci SEM-chráněného 6- methylsulfanyl nebo 6-methoxy-7-deazapurinu. Borylace/Suzukiho reakce byla následována buď demethylací a deprotekcí za vzniku deazahypoxantinové báze, nebo oxidací sulfidu na sulfon, aminací a odstranění chránící skupiny za vzniku deazaadeninů. Kromě toho byly boronáty úspěšně převedeny na 8-halogen- nebo 8-trifluormethyl-7-deazapurinové deriváty. Zatímco 7-deazahypoxantinové analogy byly téměř úplně neaktivní, většina z 8- subtituovaných 6-methoxy-7-deazapurinů a 7- deazaadeninů měla cytostatický účinek v mikromolární koncentraci. Dále byla vyvinuta mědí katalyzovaná C-H sulfenylace purinů, 7-deaza- a 9- deazapurinů...
|
|
| |
|
|
Modified ribonucleotides as building blocks for enzymatic construction of functionalized RNA or as antiviral compounds
Milisavljević, Nemanja ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Baszczyňski, Ondřej (oponent) ; Krečmerová, Marcela (oponent)
Cílem této práce bylo studovat vliv sterické náročnosti nukleosidtrifosfátů (NTPs) s modifikovanou bází na enzymatickou inkorporaci do RNA a také studie inhibice různých virových RNA polymeras těmito NTPs in vitro. Zároveň byly připraveny příslušné nukleosidy a proléčiva a byla testována jejich protivirová aktivita. V první části práce byly připraveny NTPs s různě objemnými substituenty; od malých (methyl a ethynyl), přes střední (fenyl a benzofuryl) až po velké (dibenzofuran). Aromatické substituenty byly zavedeny pomocí Suzukiho cross-couplingové reakce na jodovaných trifosfátech, nebo (v případě modifikovaných guanosinů) fosforylací modifikovaných nukleosidů. Methyl a ethynyl NTPs byly připraveny Pd-katalyzovanou cross-couplingovou reakcí s AlMe3, resp. Sonogashirovou reakcí, po které následovala fosforylace modifikovaného nukleosidu. Pro studium inkorporace do RNA pomocí T7 RNA polymerasy byly navrženy templáty kódující RNA o 35 bázích, které obsahují jednu, tři nebo sedm modifikací. Modifikované pyrimidinové trifosfáty dobře fungovaly pro všechny sekvence s výjimkou největších dibenzofuryl derivátů, které nebyly inkorporovány do sekvence se sedmi modifikacemi. V případě AR TPs se nukleotid s dibenzofurylovou skupinou neinkorporoval vůbec, zatímco ostatní modifikace byly tolerovány. Aby bylo...
|
|
|
Novel modified nucleosides with antiviral or cytostatic activity
Tokarenko, Anna ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Rádl, Stanislav (oponent) ; Dvořák, Dalimil (oponent)
V této disertační práci je popsán vývoj obecného a modulárního syntetického přístupu pro 4-substituované fenyl, 2-substituované pyridin-5-yl a 5-substituované pyridin-2-yl 2′-C- methyl-C-ribonukleosidy, potenciální inhibitory HCV. Nejprve byly přidáním halo(het)aryllithných činidel k benzylovaným 2-C-methyl-D-ribonolaktonům získány odpovídající hemiketaly. Ty byly následně převedeny buď přímou redukcí (v případě fenylových derivátů), nebo acetylací a následnou redukcí vzniklých hemiketalových acetátů (v případě pyridylových derivátů) na benzylované β-anomerické bromo(het)aryl-C- nukleosidy. Transformace klíčových halogenovaných (het)aryl-C-nukleosidových meziproduktů palladiem katalyzovanými cross-couplingovými reakcemi, hydroxylacemi a aminacemi poskytly sérii chráněných C-nukleosidů s malými hydrofilními a hydrofobními substituenty. Kvůli tvorbě vedlejších produktů při závěrečném odstranění chránicích skupin musely být pro každý derivát optimalizovány různé debenzylační metody, jako je hydrogenace na Pd/C nebo reakce s BCl3. Nakonec byly finální C-nukleosidy převedeny na jejich 5′-O-trifosfáty. Testování biologické aktivity odhalilo, že žádný z volných C- nukleosidů nemá protivirovou aktivitu vůči HCV (test na HCV replikonu) a žádný z nukleosidtrifosfátů významně neinhibuje HCV RNA polymerasu....
|
|
|
Synthesis and delivery of novel fluorescently-labelled nucleotides and their nucleic acids for bio-analytical applications
Güixens Gallardo, Pedro ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Zimčík, Petr (oponent) ; Klán, Petr (oponent)
1 Abstrakt Cílem disertační práce bylo syntetizovat nové fluorescenčně značené nukleotidy a odpovídající nukleové kyseliny pro bioanalytické aplikace a také pro jejich transport do buněk. Práce se také zaměřila na vývoj účinné metody pro inhibici netemplátové inkorporace nukleotidů. Problematická netemplátová enzymatická inkorporace nukleotidů je řešena použitím několika komerčně dostupných 5'-modifikovaných-oligonukleotidů. Oligonukleotidy (ON), které jsme testovali, obsahovaly ortho interkalující skupinu (oTINA), tritylovou skupinu nebo biotin na 5'-konci. Modifikované oligonukleotidy byly použity jako templáty v experimentech enzymatického prodloužení primeru (PEX) v přítomnosti buď modifikovaných nukleotidů nebo pouze přírodních deoxynukleosid trifosfátů (dNTP). Templáty oTINA byly použity pro PEX reakce s využitím přírodních dNTP a různých DNA polymeráz rodiny A nebo B. Souběžně byly nezávisle na sobě navrženy a syntetizovány dva typy fluorescenčních nukleosidových derivátů. Nejprve jsme navrhli nové fluorescenční nukleotidové značky obsahující hexamethylovanou BODIPY skupinu jako výraznou fluorescenční značku. Mimo to jsme se zaměřili na zlepšení fluorescenčních nukleotidových sond citlivých na viskozitu a polaritu. Fluorescenčně značené methylované BODIPY nukleotidy (dNmBdpTP) byly připraveny s...
|
|
|
Enzymatic synthesis of DNA modified in the minor groove
Matyašovský, Ján ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Hlaváč, Jan (oponent) ; Urban, Milan (oponent)
Souhrn V první části práce byla navržena a syntetizována řada šesti modifikovaných 2'- deoxyadenosintrifosfátů, nesoucí malé funkční skupiny (chlor, amino, methyl, vinyl, ethynyl a fenyl) na adeninu v poloze 2. Připravené nukleotidy byly testovány jako substráty pro DNA polymerázy v enzymatické syntéze DNA modifikované v malém žlábku. 2-Fenyl modifikovaný dATP byl jediným trifosfátem, který nebyl inkorporovaný, což znamená, že fenylová skupina je již příliš velká pro inkorporaci do malého žlábku. Všechny ostatní testované nukleotidy byly dobrými substráty pro testované DNA polymerázy [KOD XL, Vent(exo-) a Bst LF], což poskytlo modifikovanou DNA s malým žlábkem nesoucím jednu nebo čtyři modifikace. Modifikované DNA s vinylovou nebo ethynylovou skupinou byly poté použity pro modifikaci malého žlábku DNA fluorescenčními značkami za použití click reakcí. Ethynylová skupina reagovala v mědí katalyzované cykloadici alkynu s azidem (CuAAC), zatímco vinylová skupina se účastnila thiol- en-ové reakce. Tento postup umožnil připojení velkých funkčních skupin, které by jinak nemohly být instalovány do malého žlábku DNA pomocí přímé enzymatické inkorporace. Druhá část práce byla věnována studiu 2-alkylamino-2'-deoxyadenosin trifosfátů a jejich použití v enzymatické syntéze modifikovaných oligonukleotidů a DNA. N2 -alkyl...
|
|
|
Synthesis and studies of modified DNA: (i) development of DNA targeting molecular scissors and (ii) competitive enzymatic incorporation of base-modified nucleotides
Panattoni, Alessandro ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Urban, Milan (oponent) ; Fojta, Miroslav (oponent)
Souhrn V první části této práce byla vyvinuta série specifických umělých metalonukleáz (AMN), které konjugují sevřené fenanthrolinové měděné komplexy (Clip-Phen) s oligonukleotidy vytvářejícími triplex (TFO). Pro syntézu hybridů TFO-AMN bylo zkoumáno několik syntetických cest, přičemž všechny sdílely mědí katalyzovanou alkyn-azidovou cykloadici (CuAAC) jako klíčový krok. V důsledku toho byly připraveny stavební bloky pro enzymatickou nebo chemickou syntézu oligonukleotidů (ON) obsahujících klikací skupiny nebo již konjugované s ligandem Clip-Phen přes CuAAC. Byly navrženy a vyvinuty dva nové alkynyl modifikované nukleosid-5'-O-trifosfáty (dNTP), aby bylo dosaženo účinné polymerázové inkorporace klikacích alkynyl řetězců do ON a zároveň zvýšení účinnosti CuAAC reakcí na modifikované DNA. Byly také připraveny odpovídající 3'-O- fosforamidity, aby se pomocí chemické syntézy na pevné fázi vložily stejné alkynylové linkery do ON. AMN byla připojena na 5'- nebo 3'- koncích nebo uprostřed TFO úseku pomocí různých linkerů. Byla studována hybridizace všech syntetizovaných TFO s duplexem DNA obsahujícím cílovou sekvenci. Nakonec byla provedena rozsáhlá studie účinnosti štěpení a specificity konjugátů TFO-AMN vůči cílové DNA, přičemž se zkoumal vliv vlastností hybridů a reakčních parametrů. Ve druhé části této práce...
|
|
|
Studium azaftalocyaninů jako zhášečů fluorescence v oligodeoxynukleotidových sondách
Demuth, Jiří ; Nováková, Veronika (vedoucí práce) ; Hocek, Michal (oponent) ; Vávrová, Kateřina (oponent)
Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra: Katedra farmaceutické chemie a farmaceutické analýzy Kandidát: Mgr. Jiří Demuth Školitel: doc. PharmDr. Veronika Nováková, Ph.D. Konzultant: prof. PharmDr. Petr Zimčík, Ph.D. Disertační práce: Studium azaftalocyaninů jako zhášečů v oligo-deoxynukleotidových sondách Ftalocyaniny (Pcs) a azaftalocyaniny (AzaPcs) jsou planární makrocyklické sloučeniny, které mají čistě syntetický původ, byť jsou odvozeny od přírodních barviv - porfyrinů. Díky rozsáhlému 18 -elektronovému konjugovanému systému mají Pcs a AzaPcs velice zajímavé fotofyzikální vlastnosti, a proto nacházejí uplatnění v elektrotechnice, jako materiál v průmyslu či v medicinálních disciplínách. Oktaaminoalkyl substituované tetrapyrazinoporfyraziny (TPyzPzs), které patří do rodiny AzaPcs, mají díky extrémně rychlému intramolekulárnímu přenosu náboje prakticky nulovou vlastní fluorescenci. Využitím této schopnosti v oblasti vývoje fluorescenčních sond, kde se dají tyto TPyzPzs použít jako účinné zhášeče pro různé fluorofory, se zabývá tato disertační práce. Takovéto sondy mohou najít uplatnění v různorodých experimentech napříč vědními obory např. biochemie, forenzní či genetická analýza. Syntetická část disertační práce navazuje na předchozí studium TPyzPzs v naší výzkumné...
|
|
|
Syntéza 9-deazaguaninových derivátů jako potenciálních inhibitorů tRNA-guanin transglykosylázy (TGT)
Chylíková, Barbora ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Smrček, Stanislav (oponent)
Shigelóza je akutní průjmové onemocnění, způsobené enterobakteriemi rodu Shigella. V celosvětovém měřítku jsou tyto bakterie zodpovědné za zhruba 1 milion úmrtí ze 165 milionu případů onemocnění ročně, z čehož jsou nejnáchylnější skupinou děti do 5 let pocházející z rozvojových zemí. Enzym tRNA-guanin transglykoláza (zkráceně TGT) byl identifikován jako esenciální pro účinnou patogenezi bakterií rodu Shigella, a proto se stává potenciálním cílem pro selektivní léčbu shigelózy. Tato bakalářská práce popisuje optimalizaci přípravy klíčového intermediátu pro syntézu potenciálních inhibitorů TGT založených na 8-aryl-9-deazaguaninové struktuře, jejichž syntéza vychází z komerčně dostupného 2,6-dichlor-9-deazapurinu. Hlavními kroky syntézy jsou hydrolýza v pozici 6, nukleofilní aromatická substituce chlorové skupiny za amino skupinu v pozici 2, dále jodace a napojení 3-thienylové skupiny na pozici 8 pomocí Suzukiho couplingu.
|
|
|
Synthesis of fluorinated nucleosides
Nguyen, Van Hai ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Baszczyňski, Ondřej (oponent)
Klíčový intermediát 6-amino-7-jodo-7-deazapurin 3'-deoxy-3'-fluororibonukleosid byl syntetizován přes vícekrokových sekvenčních reakcích, které byly zahájeny z komerčně dostupné D-xylózy a 6-chloro-7-deazapurinu. Syntetická strategie byla založena na fluorace cukru a následná glykosylace s odpovídající nukleobází. Fluorace 5-chráněného-1,2- isopropylidin xylózy s odlišnými chránicími skupinami v pozici 5 vždy vedla k eliminaci produktu. Později bylo zjištěno, že isopropylidin vnucuje konformaci, která nepreferuje substituci. Během rozsáhlé optimalizace bylo zjištěno, že DAST je optimálním fluoračním činidlem. Fluorace byla prováděna na 2,3-nechráněné xylózy, která následně byla použitá na glykosylace. Po několika neúspěšných pokusů o "protection group free" glykosylace, Vorbrüggenova glykosylace byla úspěšná a bylo získáno 3'-fluoro nukleosid s dobrým výtěžkem. Při použití Vorbrüggenovy glykosylace je potřeba ochránit OH skupinu na C2 benzoylem. Ochráněný nukleosid následně byl aminován a odchráněn pomocí roztoku NH3 a 1,4-dioxanu. Získaný klíčový intermediát byl použit na syntézu malou série 6-amino-7-hetaryl nuklesosid pomocí Pd-katalyzováné Suzuki reakce ve vodném prostředí. Série 6-amino-7- hetaryl-7-deazapurin-3-fluororibonukleosidy byla nasytetizována a otestována pro její biologické účinky....
|
host ::
RSS.