Синтез 13С-меченого по метильной группе S-аденозил-L-метионина

Введение

S-аденозил-L-метионин (SAM) – это кофермент, играющий роль донора CH₃-групп в реакциях метилирования. Присоединение метильных групп к биополимерам (белкам, ДНК и РНК) приводит к изменению их вторичной и третичной структуры, играя, таким образом, регуляторную роль в организме. Ферменты, катализирующие эту реакцию, называются метилтрансферазами. Нарушения в работе метилтрансфераз часто приводят к серьёзным заболеваниям и патологиям, в связи с чем изучение таких ферментов представляется важной задачей. Наиболее существенным является вопрос о том, какие биомолекулы подвергаются метилированию под действием изучаемой метилтрансферазы, то есть играют роль субстрата в данной ферментативной реакции.

Одним из наиболее высокоэффективных методов, позволяющих ответить на этот вопрос, является метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Особенность данного метода заключается в способности получать сигнал от атомов, представленных изотопами с нечётной атомной массой. По этой причине введение изотопов с нечётной массой (¹H, ¹³С, ¹⁵N) в определённые положения изучаемых молекул может быть использовано для наблюдения за различными химическими процессами, в том числе − ферментативными реакциями.

Цель

Синтез S-аденозил-L-метионина, меченного стабильным изотопом ¹³С по метильной группе.

Результат

1. На основании анализа литературных данных выбрана методика синтеза ¹³С-меченого S-аденозил-L-метионина.

2. Проведено два пробных синтеза SAM из SAH и немеченого метилиодида. Получение целевого продукта подтверждено методом спектроскопии ЯМР.

3. Отработана методика выделения целевого продукта методом ионообменной хроматографии.

4. Проведён синтез ¹³С-меченого S-аденозил-L-метионина. Полученный продукт выделен в чистом виде и охарактеризован методом спектроскопии ЯМР.

Перспективы развития результатов работы

В дальнейшем этот реагент планируется использовать для изучения белка WBSCR27 − белка, ассоциированного с Синдромом Вильямса, предположительно обладающего метилтрансферазной активностью. Выдерживание образцов этого белка с ¹³С-меченым S-аденозил-L-метионином в присутствии различных фрагментов биомакромолекул позволит выяснить, к каким именно биомакромолекулам присоединяется ¹³C-меченая метильная группа, а значит, таким образом можно будет определить мишень действия белка.

Награды/достижения

Работа удостоена диплома III степени XXVII Всероссийской научно-практической конференции-конкурса «Авангард»