|
|
Synthesis, Biological Profiling and Photophysical Properties of Polycyclic Hetero-Fused 7-Deazapurine Nucleosides
Yang, Chao ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Soural, Miroslav (oponent) ; Nencka, Radim (oponent)
Tato práce popisuje syntézu, fotofyzikálnívlastnosti a biologické testování několika sérií polycyklických hetero-fúzovaných 7-deazapurinových nukleosidů. Modifikované7-deazapurinové ribonukleosidy vykazují různé biologické účinky. Např. nukleosidy nesoucí 7-deazapurin anelovaný s malými (hetero)aromatickými kruhy vykázaly submikromolární cytostatické účinky nebo antivirové aktivity. Proto byly navrženy a připraveny dvě izomerní řady nových benzothieno-fúzovaných deazapurinových nukleosidů jako objemnější analogy cytotoxických thieno-fúzovaných nukleosidů a heteroanalogy antivirových nafto-fúzovaných nukleosidů. Cílem první části mé práce bylo syntetizovat tyto cílové sloučeniny. Klíčové kroky zahrnují Negishiho kapling pyrimidinylzinku s jodobenzothiofenem, tepelnou nebo fotochemickou cyklizaci, glykosylaci a konečnou derivatizaci. Furylové a benzofurylové deriváty vykazovaly mírné protirakovinné a anti-HCV aktivity. Většina volných nukleosidů vykazovala střední až silnou fluorescenci a odpovídající2'-deoxyribonukleosidtrifosfát byl inkorporován do modifikovanéDNA a byly studovány jejífluorescenční vlastnosti. Tri- a tetracyklické kondenzovanénukleobáze mohou být syntetizovány buď vícestupňovým heterocyklizačním přístupem nebo cross-couplingem pyrimidinylzinku s hetarylhalogenidy, ale pro některé...
|
|
|
Bioorthogonal reactions on DNA for regulation of transcription
Chakrapani, Aswathi ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Zimčík, Petr (oponent) ; Vrábel, Milan (oponent)
Souhrn Tato disertační práce popisuje návrh a syntézu derivátů nukleotidů a DNA nesoucích fotolabilní nebo glukosylované modifikace připojené k epigenetické značce 5-(hydroxymethyl)pyrimidinu, pomocí chemických a enzymatických metod a dále studium regulace genové exprese na bakteriální (Escherichia coli RNA polymeráza) in vitro transkripční úrovni. V první části práce je popsán design a syntéza 5-nitrobenzyloxymethyl-2'-deoxyuridinových (dUNB) a -cytidinových (dCNB) fosforamiditů. Tyto nukleosidové fosforamiditové stavební bloky chráněné fotolabilní skupinou byly použity při automatizované syntéze oligonukleotidů (ONs) na pevné fázi modifikovaných ve specifických polohách. ONs byly následně použity jako přímé primery v polymerázové řetězové reakci (PCR) pro konstrukci dUNB- a dCNB-modifikovaných DNA templátů v konkrétních pozicích promotorové oblasti. Značená DNA byla poté v této oblasti ozářena světlem, které způsobilo uvolnění NB-skupin a vedlo ke vzniku odpovídajících specifických míst nesoucích volnou 5-(hydroxymethyl)ovou (5hm) modifikaci. Následně byly provedeny bakteriální in vitro transkripční studie modifikované i přirozené DNA. Inkorporace epigenetických pyrimidinových nukleotidů dUNB a dCNB nesoucích fotosenzitivní chránící skupiny do promotorové oblasti (-35) templátové DNA vedla k částečné...
|
|
|
Modifications of DNA by reactive groups for bioconjugations and cross-links with arginine-containing peptides and proteins
Leone, Denise Liu ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Urban, Milan (oponent) ; Vrábel, Milan (oponent)
SOUHRN Tato disertační práce popisuje vývoj a syntézu DNA-reaktivních vláken nesoucích 1,3-diketonové nebo fenylglyoxalové části, které lze použít pro spojování s peptidy nebo proteiny obsahujícími arginin. Obecná strategie byla založena na funkcionalizaci polohy 5 u pyrimidinů prostřednictvím vodné Sonogashirovy reakce nebo click reakce (CuAAC) s reaktivními stavebními bloky pro syntézu modifikovaných 2'-deoxyribonukleosid monofosfátů a trifosfátů (dNMP/dNTPs). Následujícím krokem bylo enzymatické začlenění takto funkcionalizovaných dNTPs do DNA prostřednictvím metody prodlužování primeru (PEX). Paralelně byly monofosfátové deriváty použity jako modelové sloučeniny pro reakce s argininem a peptidy obsahujícími arginin pro testování reaktivity na vláknech DNA. Pro reaktivní kandidáty byly provedeny modelové reakce na modifikované DNA s argininem nebo peptidy obsahujícími Arg a následně byly DNA vlákna použity v reakcích s DNA-vazebnými proteiny bohatými na Arg. Vývoj takových vláken DNA nebyl přímočarý, ale vyžadoval zkoumání různých kandidátů. Nejdůležitějším bodem a zároveň výzvou při návrhu reaktivních stavebních bloků bylo nalezení rovnováhy mezi reaktivitou a stabilitou reaktivní skupiny. Prvním kandidátem byla glyoxylamidová skupina maskovaná thiazolidinem. Bohužel se ukázalo, že tento kandidát je...
|
|
|
Novel fluorescent nucleotides for metabolic labelling and for the construction of DNA probes
Kuba, Miroslav ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Slanina, Tomáš (oponent) ; Míšek, Jiří (oponent)
Cílem této dizertační práce byla syntéza nových nukleosidů, nukleotidů a příslušných DNA sond nesoucích různé fluorescenční značky pro bioanalytické aplikace. V první části práce byl pomocí Sonogashiry cross-kapling reakce syntetizován 2'-deoxycytidin a jeho trifosfát nesoucí imidazolinový fluorofor na bázi tryptofanu. Daný fluorofor vykazoval citlivost na pH a viskozitu. Nukleotid byl použit pro konstrukci modifikovaných oligonukleotidů (ON) a DNA prodlužováním primeru (PEX) nebo polymerázovou řetězovou reakcí (PCR). Značená ON sonda byla použita pro snímání interakce se single-strand vazebným proteinem, což vedlo ke zvýšení intenzity fluorescence modifikovaného ON. Dále byl připraven thymidin a thymidin-5'-O-trifosfát, nesoucí benzyliden- tetrahydroxanthyliový fluorofor, pomocí mědí katalyzované azid-alkynové cykloadice (CuAAC). Fluorescence fluoroforu je závislá na polaritě a viskozitě prostředí. Inkorporace modifikovaného nukleotidu do DNA pomocí PEX nebo PCR vedlo k dramatickému zvýšení fluorescence, pravděpodobně díky interakcím fluoroforu ve velkém žlábku. Bohužel, modifikovaný nukleotid nebyl vhodný pro vizualizace v buňkách kvůli své cytotoxicitě. Modifikovaná dsDNA byla použita jako fluorescenční sonda pro snímání interakcí s malými molekulami a proteiny změnou fluorescence. Nakonec byl...
|
|
| |
|
| |
|
|
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...
|
|
|
Efekt stříbra v homogenní zlaté katalýze
Motloch, Petr ; Roithová, Jana (vedoucí práce) ; Hocek, Michal (oponent)
Katalýza zlatem v poslední době zažívá nevídaný rozmach a ve vědecké komunitě je jí věnovaná velká pozornost. Příval nových reakcí katalyzovaných zlatnými kationty je natolik značný, že o mechanismech mnoha těchto reakcí je známo jen velmi málo. Výzkum reakčních mechanismů (nejen daných) reakcí je proto velmi důležitou součástí vědeckého poznání a dalšího zlepšování reakcí katalyzovaných zlatnými kationty. Vznik kationtových π-komplexů je považován za první krok v mechanismech těchto reakcí. V této práci byly studovány vazebné disociační energie mezi různě substituovanými nenasycenými uhlovodíky (alkeny, alkadieny, alkyny a alleny) s kationty stříbra či zlata s různými ligandy (trifenylfosfin, acetonitril) v π-komplexech v plynné fázi pomocí hmotnostní spektrometrie a výpočetní chemie. Na základě zjištěných výsledků je diskutován možný "efekt stříbra" v katalýze zlatem. Klíčová slova katalýza, zlato, stříbro, hmotnostní spektrometrie, DFT výpočty, reakční intermediáty
|
|
|
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...
|
|
|
Synthesis of novel types of annulated deazapurine nucleosides with potential biological activity
Tichý, Michal ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Dvořák, Dalimil (oponent) ; Hlaváč, Jan (oponent)
Tato práce popisuje syntézy a biologické aktivity dvou typů kondenzovaných 7-deazapurinových nukleosidů, které byly navrženy jako prodloužená analoga 6-hetaryl-7- deazapurinových a 6-amino-7-hetaryl-7-deazapurinových nukleosidů, známých účinných cytostatik. Nejprve byla vyvinuta multigramová syntéza (di)chlor-9H-[4,5-b]pyrimidoindolů, vycházející ze snadno dostupných chlornitrobenzenů. Pyrimidoindoly byly úspěšně glykosylovány a použity na syntézu 4-hetaryl-6-chlor-, 4,6-bis(hetaryl)-, 4-amino-6-hetaryl-, 4-amino-5-hetaryl- pyrimidoindolových ribonukleosidů a také pyrimidoindolových nukleosidů substituovaných v poloze 4. Hetarylové skupiny byly zavedeny do polohy 4 pomocí Suzukiho nebo Stilleho cross-couplingové reakce. Pro úspěšné provedení reakce s nereaktivním chlorem v poloze 6 bylo nutné najít vhodný katalytický systém a upravit standardní reakční podmínky. Bylo vyzkoušeno několik ligandů, přičemž nejlepší výsledky byly získány při použití ligandu X-Phos. Protože chlor v poloze 4 je aktivovaný pro nukleofilní substituci, amino a dimethylamino deriváty byly připraveny reakcí s vodným amoniakem, respektive s dimethylaminem. Látky nesoucí alkylovou skupinu v poloze 4 byly získány palladiem katalyzovanou alkylací pomocí trialkylhliníku nebo Negishiho reakcí v případě cyklopropyl derivátu. Cílové...
|
host ::
RSS.