Każda cząsteczka mRNA ( messenger RNA, informacyjny RNA ) organizmów eukariotycznych i większości wirusów posiada na swoim końcu 5nietypową strukturę zwaną kapem. Składa się ona z 7- metyloguanozyny połączonej wiązaniem 5, 5 – trifosforanowym z kolejnym nukleozydem, co jest zapisywane skrótowo jako MMG-kap (monometyloguanozyno kap ). Główną funkcją pełnioną przez kap jest jego udział w procesie inicjacji translacji. Cząsteczka mRNA zostaje wprowadzona do maszynerii translacyjnej poprzez oddziaływanie jej struktury kapu z białkowym faktorem inicjującym eIF4E. Oddziaływanie to jest etapem limitującym szybkość całego procesu biosyntezy białka. NPE - 2-(4-nitrophenyl)ethanol DBU - 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene DIAD - diisopropyl azodicarboxylate Cel pracy magisterskiej : opracowanie i zoptymalizowanie drogi syntetycznej prowadzącej do otrzymania N 2,N 2 dimetyloguanozyny optymalizacja warunków reakcji fosforylacji metodą Yoshikawy otrzymanie pięciu mononukleotydowych analogów TMG kapu zawierających w pozycji N7 dimetyloguanozyny różne podstawniki alkilowe (etylowy, n-propylowy, izopropylowy, n-butylowy oraz izobutylowy) Mechanizm wiązania MMG kapu z faktorem eIF4E został rozszyfrowany dzięki wieloletnim badaniom, w których wykorzystano całą gamę chemicznie zmodyfikowanych analogów kapu. U nicieni znaczna część cząsteczek mRNA posiada na swoim końcu 5 zamiast MMG kapu jego formę hipermetylowaną tzw. TMG kap (trimetyloguanozyno kap), zawierającą 7-metyloguanozynę z dwiema dodatkowymi grupami metylowymi w pozycji N 2. W organizmach tych wykryto, obok białka oddziałującego z MMG kapem, izoformy faktora eIF4E, które wiążą zarówno MMG jak i TMG kap. Do tej pory nie udało się niestety ustalić jak wygląda molekularny mechanizm oddziaływania tych białek z TMG kapem. Niewątpliwie, tak jak w przypadku badań nad oddziaływaniem eIF4E z MMG kapem, pomocne byłyby badania z wykorzystaniem różnie zmodyfikowanych analogów TMG kapu. Substratem wyjściowym do syntezy takich związków jest N 2,N 2 -dimetyloguanozyna (m 2 2,2 Guo), której otrzymywanie stwarza od lat problemy chemikom. Synteza N 2,N 2 dimetyloguanozyny Synteza N7 alkilopochodnych monofosforanu N 2,N 2 dimetyloguanozyny Uzyskane przeze mnie analogi mają w przyszłości posłużyć jako narzędzie do badań prowadzących do uzyskania odpowiedzi, czy i w jaki sposób, wielkość oraz rozgałęzienie podstawnika alkilowego w pozycji N7 dimetyloguanozyny wpływa na specyficzność oddziaływań struktury końca 5 mRNA z białkami rozpoznającymi kap. jodek alkilu ( RI ) czas reakcji / temp. wydajność jodek etylu 20h / RT57% 1-jodopropan 26h / RT45% 2-jodopropan 24h / 60 o C40% 1-jodobutan 48h / 60 o C30% 2-jodobutan 48h / 60 o C 18% Synteza 5monofosforanu N 2, N 2 -dimetyloguanozyny Syntezę N 2,N 2 dimetyloguanozyny przeprowadziłam wprowadzając grupę aminodimetylową w pozycję N2 układu purynowego drogą substytucji nukleofilowej. Do zabezpieczenia pozycji O6 guanozyny wykorzystałam reakcję Mitsunobu. Wielką zaletą tej reakcji jest jej uniwersalność i możliwość stosowania łagodnych warunków. Niestety, podobnie jak inni, napotykałam problemy z wyodrębnieniem produktu finalnego z mieszniny reakcyjnej. W celu wprowadzenia grupy fosforanowej w pozycję 5 m 2 2,2 Guo zastosowałam metodę fosforylacji przy użyciu trichlorku tlenku fosforu w fosforanie trimetylu. Manipulując czynnikiem temperaturowym oraz czasem prowadzenia reakcji udało mi się doprowadzić do osiągnięcia prawie 100% wydajności tej reakcji.