Анотація до роботи:

Михайлюк П. К. Нові флуоровмісні аналоги природних амінокислот як ¹⁹F-ЯМР мітки для дослідження пептидів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 – органічна хімія. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертаційна робота присвячена дизайну та синтезу нових конформаційно обмежених та жорстких трифлуорометилзаміщених аналогів природних амінокислот, а також їх застосуванню як ¹⁹F-міток для структурних досліджень пептидів за допомогою твердотільного ¹⁹F-ЯМР.

Синтезовано нову трифлуорометилзаміщену конформаційно жорстку L--амінокислоту. Дана сполука розроблена як ідеальна ¹⁹F-мітка для заміни природних неполярних амінокислот в пептидах.

Проведено дизайн та синтез бібліотеки нових ¹⁹F-міток трифлуорометилзаміщених L--амінокислот - для заміни проліну в пептидах.

Розроблено метод трифлуорометилциклопропанування алкенів за допомогою трифлуорометилдіазометану в присутності металокаталізаторів. Даний підхід вперше застосовано для синтезу флуоровмісних аналогів природних амінокислот.

Отримані ¹⁹F-мітки введені в протимікробні пептиди PGLa та GS. Синтезовано чотири флуоромічених аналоги PGLa та один флуоромічений аналог GS. Показано, що розроблені ¹⁹F-мітки повністю відповідають критеріям, які висуваються до ідеальних міток.

Оптимізована методика отримання мембранопроникного пептиду SAP та синтезовані шість його аналогів, що містять отримані раніше ¹⁹F-мітки. Структура та орієнтація SAP в модельній біомембрані встановлена за допомогою твердотільного ¹⁹F-ЯМР флуоромічених аналогів SAP.

1. Здійснено дизайн, сплановано та проведено синтез нової ¹⁹F-ЯМР мітки – (2S)-2-аміно-2-[3-(трифлуорометил)біцикло[1.1.1]пент-1-ил]етанової кислоти – для заміни валіну, лейцину, ізолейцину, метіоніну та аланіну в пептидах.

2. Синтезовано бібліотеку нових ¹⁹F-ЯМР міток - конформаційно утруднених 3,4- та 4,5-(трифлуорометилметано)-пролінів для заміни проліну в пептидах.

3. Розроблено метод трифлуорометилциклопропанування алкенів за допомогою трифлуорометилдіазометану, який полягає у проведенні реакції в присутності металокаталізаторів.

4. Синтезовано аналоги протимікробних пептидів GS та PGLa, які мічені залишком (2S)-2-аміно-2-[3-(трифлуорометил)біцикло[1.1.1]пент-1-ил]етанової кислоти. Показано, що вона повністю відповідає критеріям, які висуваються до „гарної” ¹⁹F-ЯМР мітки.

5. Синтезовано аналоги мембранопроникного пептиду SAP, мічені в різних положеннях залишками (2S)-2-аміно-2-[3-(трифлуорометил)біцикло[1.1.1]пент-1-ил]етанової та (1R,3S,5R,6R)-6-(трифлуорометил)-2-азабіцикло[3.1.0]гексан-3-карбонової кислот.

6. Показано, що (1R,3S,5R,6R)-6-(трифлуорометил)-2-азабіцикло[3.1.0]гексан-3-карбонова кислота стабілізує конформацію поліпроліну II типу.

7. Встановлено структуру мембранопроникного пептиду SAP в модельній біомембрані за допомогою твердотільного ¹⁹F-ЯМР з використанням отриманих міток, а саме показано, що SAP існує у конформації поліпроліну II типу.

Публікації автора:

1. Mykhailiuk P. K. Conformationally rigid trifluoromethyl-substituted -amino acid designed for peptide structure analysis by solid state ¹⁹F-NMR / P. K. Mykhailiuk, S. Afonin, A. N. Chernega, E. B. Rusanov, M. Platonov, G. Dubinina, M. Berditsch, A. S. Ulrich, I. V. Komarov // Angew. Chem. – 2006. – Vol. 118. – P. 5787–5789; Angew. Chem. Int. Ed. – 2006. – Vol. 45. – P. 5659–5661.

2. Afonin S. Evaluating the use of CF₃-bicyclopentylglycine as a label for ¹⁹F-NMR structure analysis of membrane-bound peptides / S. Afonin, P. K. Mykhailiuk, I. V. Komarov, A. S. Ulrich // J. Pept. Sci. – 2007. – Vol. 13 – P. 614–623.

3. Grage S. L. Solid state ¹⁹F NMR parameters of fluorine-labeled amino acids. Part II: Aliphatic substituents / S. L. Grage, U. H. N. Drr, S. Afonin, P. K. Mykhailiuk, I. V. Komarov // J. Magn. Res. – 2008. – Vol. 191. – P. 16–23.

4. Mykhailiuk P. K. A convenient route to trifluoromethyl-substituted cyclopropane derivatives / P. K. Mykhailiuk, S. Afonin, A. S. Ulrich, I. V. Komarov // Synthesis. – 2008. – Vol. 11. – P. 1757–1760.

5. Mykhailiuk P. K. Synthesis of a conformationally rigid trifluoromethyl-substituted -amino acid for peptide studies by ¹⁹F-NMR / P. K. Mykhailiuk, I. V. Komarov // The third joint scientific conference in chemistry Kyiv national Taras Shevchenko university and Paul Sabatier university (Tolouse). – Kyiv, Ukraine, 2005. – P. 65.

6. Mykhailiuk P. K. Synthesis of a conformationally rigid trifluoromethyl-substituted -amino acid for peptide studies by ¹⁹F-NMR / P. K. Mykhailiuk, S. Afonin, A. S. Ulrich, I. V. Komarov // 6^th Tetrahedron symposium “Challenges in organic chemistry”. – Bordeaux, France, 2005. – P. 176.

7. Михайлюк П. K. Синтез конформаційно жорсткої трифлуорометилзаміщеної -амінокислоти для досліджень пептидів за допомогою ¹⁹F-ЯМР / П. K. Михайлюк, I. В. Koмаров // Шоста всеукраїнська конференція студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії». – Київ, Україна, 2005. – C. 93.

8. Mykhailiuk P. K. Synthesis of ¹⁹F-NMR labels for structural studies of peptides – novel trifluoromethyl-substituted amino acids / P. K. Mykhailiuk, Afonin S., Gvozdovska N., Ulrich A. S., Komarov I. V. // 8^th Tetrahedron symposium “Challenges in organic chemistry”. – Berlin, Germany, 2007. – P. 2.29.

9. Afonin S. Structural investigations of the cell-penetrating peptide SAP in lipid membranes / S. Afonin, P. K. Mykhailiuk, S. L. Grage, J. Brck, U. Sternberg, P. Wadhwani, I. V. Komarov, A. S. Ulrich // 52^th Annual Meeting, Biophysical society/16^th IUPAB Congress. – Long Beach, CA., 2008. – P. S114.