Биохимия
Фосфитилирование на подложке для модификации олигонуклеотидов
Химики предложили упрощённый подход к функционализации олигонуклеотидов: растущую цепь фосфитилируют прямо на твёрдой подложке, а затем присоединяют к ней бифункциональные спирты и нуклеозиды. По словам авторов, метод даёт доступ к разнообразным терминальным и внутренним модификациям, улучшает толерантность к функциональным группам, упрощает регенерацию реагентов и гибче существующих фосфорамидитных стратегий.
Классический синтез олигонуклеотидов десятилетиями опирается на фосфорамидитную химию: каждый модифицированный блок вводят как заранее синтезированный фосфорамидитный мономер. Этот подход описан, в частности, в обзоре Caruthers о химическом синтезе ДНК и её аналогов (Acc. Chem. Res., 1991).
Dasgupta и соавторы предложили другую логику внесения модификаций. Вместо предварительного синтеза модифицированных мономеров они фосфитилируют растущую олигонуклеотидную цепь прямо на твёрдофазной подложке (on-support), а затем проводят каплинг с бифункциональными спиртами и нуклеозидами.
На рисунке 1 приведена схема подхода: фосфитилирование олигонуклеотида на подложке как путь к его функционализации.
По формулировке авторов, метод обеспечивает доступ к разнообразным терминальным и внутренним модификациям, улучшает толерантность к функциональным группам, облегчает регенерацию реагентов и даёт большую гибкость, чем современные фосфорамидитные стратегии.
Контекст работы — развивающаяся область олигонуклеотидной терапии. Олигонуклеотидные препараты — утверждённый и растущий класс лекарств: их развитие и применение обобщены в обзоре Egli и Manoharan (Nucleic Acids Res., 2023), а современный ландшафт терапевтических нуклеиновых кислот, включая стратегии доставки и химические модификации, — в обзоре Kulkarni и соавторов (Nat. Nanotechnol., 2021).
Химические модификации определяют свойства олигонуклеотидных препаратов, в том числе клеточное поглощение. Стратегии его усиления через взаимодействие с компонентами клеточной мембраны рассмотрены в обзоре Zhang и соавторов (Drug Delivery, 2019).
Среди цитируемых работ — также исследование Krotz и соавторов (2004) о стабильности дезоксирибонуклеозидных фосфорамидитов в растворах ацетонитрила и путях их деградации.
Доступный фрагмент публикации — только аннотация (резюме Nature Chemistry). Количественные данные о выходах реакций, масштабируемости и прямом сравнении с фосфорамидитным методом в нём не приведены.