Synthesis of Oligoribonucleotides Containing a 2'-Amino-5'-S-phosphorothiolate Linkage.
Synthesis of Oligoribonucleotides Containing a 2'-Amino-5'-S-phosphorothiolate Linkage.
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DOI：
10.1021/acs.joc.1c01059
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发表时间：
2021-10-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Piccirilli JA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li NS;Koo SC;Piccirilli JA
含有光笼 2'-氨基-5'-S-硫代磷酸酯键的寡核糖核苷酸具有作为治疗剂和生物探针研究 RNA 结构和功能的潜在应用。我们设想含有 2'-氨基-5'-S-硫代磷酸酯键的寡核糖核苷酸可以提供一种通过化学遗传学抑制来识别催化 RNA 内通用碱基的方法。为了对这个想法进行初步测试，我们开发了含有光笼2'-氨基-5'-S-硫代磷酸酯键的二核苷酸、三核苷酸和寡核糖核苷酸的合成方法。我们将光笼锁的 2'-氨基-5'-S-硫代磷酸酯键合到丁型肝炎病毒 (HDV) 核酶的寡核糖核苷酸底物中，并研究了在核酶存在和不存在的情况下，紫外线照射后其裂解的 pH 依赖性。底物表现出修饰连接的 pH 速率特征，但与核酶结合时反应较慢。 HDV 核酶的裂解抑制可能反映了与修饰底物的亲核 2'-NH2 的非生产性基态相互作用，或者修饰的过渡态在核酶活性位点的拟合不佳。
Oligoribonucleotides containing a photocaged 2′-amino-5′-S-phophorothiolate linkage have potential applications as therapeutic agents and biological probes to investigate the RNA structure and function. We envisioned that oligoribonucleotides containing a 2′-amino-5′-S-phosphorothiolate linkage could provide an approach to identify the general base within catalytic RNAs by chemogenetic suppression. To enable preliminary tests of this idea, we developed synthetic approaches to a dinucleotide, trinucleotide, and oligoribonucleotide containing a photocaged 2′-amino-5′-S-phosphorothiolate linkage. We incorporated the photocaged 2′-amino-5′-S-phosphorothiolate linkage into an oligoribonucleotide substrate for the hepatitis delta virus (HDV) ribozyme and investigated the pH dependence of its cleavage following UV irradiation both in the presence and absence of the ribozyme. The substrate exhibited a pH-rate profile characteristic of the modified linkage but reacted slower when bound to the ribozyme. Cleavage inhibition by the HDV ribozyme could reflect a non-productive ground-state interaction with the modified substrate’s nucleophilic 2′-NH2 or a poor fit of the modified transition state at the ribozyme’s active site.
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