当前位置：
X-MOL 学术
›
J. Org. Chem.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Nucleoside Analogues with a Seven-Membered Sugar Ring: Synthesis and Structural Compatibility in DNA–RNA Hybrids
The Journal of Organic Chemistry ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-02-08 , DOI: 10.1021/acs.joc.1c02254 Sunit Kumar Jana 1 , S Harikrishna 2 , Sruthi Sudhakar 2 , Roberto El-Khoury 1 , P I Pradeepkumar 2 , Masad J Damha 1
The Journal of Organic Chemistry ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-02-08 , DOI: 10.1021/acs.joc.1c02254 Sunit Kumar Jana 1 , S Harikrishna 2 , Sruthi Sudhakar 2 , Roberto El-Khoury 1 , P I Pradeepkumar 2 , Masad J Damha 1
Affiliation
|
Herein we describe results on the pairing properties of synthetic DNA and RNA oligonucleotides that contain nucleotide analogues with a 7-membered sugar ring (oxepane nucleotides). Specifically, we describe the stereoselective synthesis of a set of three oxepane thymine nucleosides (OxT), their conversion to phosphoramidite derivatives, and their use in solid-phase synthesis to yield chimeric OxT-DNA and OxT-RNA strands. The different regioisomeric OxT phosphoramidites allowed for positional variations of the phosphate bridge and assessment of duplex stability when the oxepane nucleotides were incorporated in dsDNA, dsRNA, and DNA–RNA hybrids. Little to no destabilization was observed when two of the three regioisomeric OxT units were incorporated in the DNA strand of DNA–RNA hybrids, a remarkable result considering the dramatically different structure of oxepanes in comparison to 2′-deoxynucleosides. Extensive molecular modeling and dynamics studies further revealed the various structural features responsible for the tolerance of both OxT modifications in DNA–RNA duplexes, such as base–base stacking and sugar–phosphate H-bond interactions. These studies suggest that oxepane nucleotide analogues may find applications in synthetic biology, where synthetic oligonucleotides can be used to create new tools for biotechnology and medicine.
中文翻译：
具有七元糖环的核苷类似物：DNA-RNA 杂合体中的合成和结构相容性
在这里，我们描述了合成 DNA 和 RNA 寡核苷酸的配对特性，这些寡核苷酸包含具有 7 元糖环的核苷酸类似物（氧杂环丁烷核苷酸）。具体来说，我们描述了一组三个氧杂环丁烷胸腺嘧啶核苷 (OxT) 的立体选择性合成、它们向亚磷酰胺衍生物的转化以及它们在固相合成中用于产生嵌合 OxT-DNA 和 OxT-RNA 链的用途。当氧杂环丁烷核苷酸掺入 dsDNA、dsRNA 和 DNA-RNA 杂合体中时，不同的区域异构 OxT 亚磷酰胺允许磷酸盐桥的位置变化和双链稳定性评估。当三个区域异构 OxT 单元中的两个结合到 DNA-RNA 杂合体的 DNA 链中时，几乎没有观察到不稳定，考虑到与 2'-脱氧核苷相比，氧杂环丁烷的结构显着不同，这是一个显着的结果。广泛的分子建模和动力学研究进一步揭示了导致 DNA-RNA 双链体中两种 OxT 修饰耐受的各种结构特征，例如碱基-碱基堆积和糖-磷酸氢键相互作用。这些研究表明，氧杂环丁烷核苷酸类似物可能会在合成生物学中找到应用，合成寡核苷酸可用于为生物技术和医学创造新工具。
更新日期：2022-02-08
中文翻译：
具有七元糖环的核苷类似物：DNA-RNA 杂合体中的合成和结构相容性
在这里，我们描述了合成 DNA 和 RNA 寡核苷酸的配对特性，这些寡核苷酸包含具有 7 元糖环的核苷酸类似物（氧杂环丁烷核苷酸）。具体来说，我们描述了一组三个氧杂环丁烷胸腺嘧啶核苷 (OxT) 的立体选择性合成、它们向亚磷酰胺衍生物的转化以及它们在固相合成中用于产生嵌合 OxT-DNA 和 OxT-RNA 链的用途。当氧杂环丁烷核苷酸掺入 dsDNA、dsRNA 和 DNA-RNA 杂合体中时，不同的区域异构 OxT 亚磷酰胺允许磷酸盐桥的位置变化和双链稳定性评估。当三个区域异构 OxT 单元中的两个结合到 DNA-RNA 杂合体的 DNA 链中时，几乎没有观察到不稳定，考虑到与 2'-脱氧核苷相比，氧杂环丁烷的结构显着不同，这是一个显着的结果。广泛的分子建模和动力学研究进一步揭示了导致 DNA-RNA 双链体中两种 OxT 修饰耐受的各种结构特征，例如碱基-碱基堆积和糖-磷酸氢键相互作用。这些研究表明，氧杂环丁烷核苷酸类似物可能会在合成生物学中找到应用，合成寡核苷酸可用于为生物技术和医学创造新工具。
京公网安备 11010802027423号