A Szegedi Tudományegyetem Orvosi Vegytani Intézetének Nukleisav Laboratóriuma 1996-ban jött létre és 1997-1998-ban jelentôs átépítésen esett át. A Laboratórium infrastruktúrája azóta is folyamatosan javul.
A Nukleisav Laboratórium a nukleinsavkutatás alábbi területeivel foglalkozik :
1. Peptid-nukleinsavak (PNS)
A natív nukleinsavakban a nukleobázisok a cukor-foszfát lánchoz kapcsolódnak, míg a peptid-nukleinsavakban egy peptidszerû vázhoz kötôdnek a nukleobázisok (a legelterjedtebb peptid-nukleinsavak poli[N-(2-aminoetil)glicin] vázat tartalmaznak és a nukleobázisok egy-egy acetilcsoporton keresztül kapcsolódnak a vázhoz). A peptid-nukleinsavak, annak ellenére, hogy akirális és semleges vázat tartalmaznak, rendelkeznek a natív nukleinsavak bázispárosodási képességével. Számos érdekes biológiai tulajdonságuk van (kémiai és enzimatikus stabilitás, stabil hibridek képzése DNS-sel és RNS-sel, (PNS)2-DNS) tripla hélix képzés stb.), amely arra ösztönzött minket, hogy ezeknek a vegyületeknek a vizsgálatával foglalkozzunk. új PNS-monomereket állítottunk elô Fmoc (váz) különbözô acil (nukleobázisok) védôcsoportokkal és ezeket alkalmaztuk PNS oligomerek szintézisére. PNS-DNS és PNS-peptid konjugátumok elôállításához kedvezôbb védôcsoportkombinációkat továbbra is keresünk. További céljaink között szerepel PNS-szekvenciák sejtbe és sejtmagba juttatása is.
A klasszikus PNS-monomerek és -oligomerek elôállítása mellett királis azetidinvázas PNS-analógok elôállításával is foglalkozunk.
2. Oligonukleotidok szintézisének és analízise
Az oligonukleotidok szintézsisében túlnyomóan N,N-diizopropil -O-béta-cianoetil-foszforamiditszármazékokat használnak. Ezek a reaktív vegyületek igen érzékenyek levegôre, nedvezzégre, nukleofilekre és savakra és érzékenységük nagyon megnehezíti analitikai jellemzésüket. Sikerült kifejlesztenünk egy lítiumsókat alkalmazó nanoelectrospray tömegspektrometriai módszert, amely a foszforamiditek adduktionjait adja. Ez más tömegspektrometriai módszerekkel korábban nem volt lehetséges és jól kiegészíti a fenti vegyületek jellemzésére használt NMR-módszereket (1H, 13C, 31P).
3. Védô és irányító (aktiváló) csoportok a nukleobázisok funkcionalizálásában
A nukleobázisok származékai (pl. aciklusos nukleozid-analógok, PNS-monomerek, nukleozid-analógok) szükségessé teszik, hogy a nukleobázisok adott csoportjait tudjuk reagáltatni adott körülmények között. Mindez nagyon hasonlít egy klasszikus védôcsoport-problémához. Ennek egy speciális esete az, amikor a nukleobázisok regioszelektív szubsztitúciójáról van szó. Irodalmi elôzmények és adeninszármazékokkal elért eredményeink alapján elkezdtük vizsgálni, milyen hatással van a nukleobázison már jelenlevô szubsztituens az újonnan belépô szubsztituens helyzetére, különösen a guanin N9-szubsztitúciójára.
4. Oligonukleotidok, peptid-nukleinsavak és peptidek konjugátumainak elôállítása
Az oligonukleotidok biokonjugátumai gyakran igénylik 5'-tiol-módosított származékok szintézisét. Korábban új, kristályos 5'-tiol-módosító foszforamidit linkerek elôállításáról számoltunk be, amelyek alkalmasak DNS-peptid és DNS-PNS konjugátumok készítésére. A tiol-módosító kapcsolóelemek leggyakrabban tritil-csportot tartalmaznak, azonban ennek eltávolítása problematikus: a használt nehézfémionok (Ag+, Hg2+) zavarnak a biológiai alkalmazásokban és jelentôs veszteséghez is vezetnek. Kezdeti eredményeink alapján a 4,4',4"-trimetoxitritil-védett származékok fémionok nélkül is alkalmazhatók és a tisztításhoz standard PolyPakTM oszlopot lehet használni.
Egy másik projektben PNS- és peptidszintézisek nyerstermékeinek tömegspektrometriás azonosításához permanens töltéssel rendelkezô jelzést kívántunk alkalmazni. Tiazólium- és piridíniumsók használatával kimutattuk, hogy ez lehetséges és apoláris peptidek esetében szekvenálni is lehet a fragmetáció során keletkezô an ionok révén.
A Nukleinsav Laboratórium projektjeinek megvalósítára az alábbi kollégákkal van együttmûködésünk:
KELE Dr. Zoltán (SZTE Orvosi Vegytani Intézet); Dr. SZABÓ Pál, Dr. SÁGI Gyula (MTA Kémiai Kutatóközpont Kémiai Intézet), Dr. Nicola M. HOWARTH (Heriot-Watt University, Edinburgh, Skócia); Dr. Radek MAREK (National Centre for Biomolecular Research (NCBR), Masaryk University, Brno, Csehország); Prof. Pierre VOGEL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Svájc)
© Kovács Lajos, 1999-