shkolaput.ru 1 2 ... 8 9
УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК 

ИНСТИТУТ БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 
ИМ. АКАДЕМИКОВ  М.М. ШЕМЯКИНА  И  Ю.А. ОВЧИННИКОВА 
На правах рукописи 
 
 
 
 
ТАРАН СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ 
 
 
 
ТРАНСГЛИКОЗИЛИРОВАНИЕ  ПРИРОДНЫХ И 
МОДИФИЦИРОВАННЫХ  НУКЛЕОЗИДОВ ТЕРМОСТАБИЛЬНЫМИ   
НУКЛЕОЗИДФОСФОРИЛАЗАМИ GEOBACILLUS   
STEAROTHERMOPHILUS 
 

 

 

специальность 03.01.06 – Биотехнология 
(в том числе бионанотехнологии) 
 

 
АВТОРЕФЕРАТ 

диссертации на соискание ученой степени 
кандидата химических наук 
 
 
 
Москва – 2011 
      
 



Работа  выполнена  в  группе  технологи  синтеза  нуклеиновых  кислот  и 
компонентов нуклеиновых кислот Филиала учреждения Российской академии 
наук  Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и 
Ю.А. Овчинникова 
 
Научные руководители: 

   
доктор химических наук, академик РАН  
 
 
 
 
 
   Мирошников  Анатолий  Иванович 
 
 
 
 
 
 
   кандидат биологических наук, с.н.с. 
 
 
 
 
 
   Феофанов  Сергей  Анатольевич 
 
Официальные оппоненты:     доктор химических  наук, в.н.с.  
 
 
 
 
 
   Ротанова  Татьяна  Васильевна 
 
 
 
 
 
 
   доктор химических  наук, в.н.с.  
 
 
 
 
 
   Сидоров  Георгий  Васильевич 
 
Ведущая организация: 
Учреждение  Российской  академии  наук    Институт  молекулярной    биологии  
им. В.А. Энгельгардта 
 
Защита диссертации состоится « 15 »  июня  2011 года в 10 часов на заседании 

диссертационного совета Д 002.019.01 при Учреждении Российской академии 

наук Институте биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и 
Ю.А. Овчинникова по адресу: 117997, ГСП-7, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая 
16/10. 
 
С    диссертацией  можно  ознакомиться  в  библиотеке  Учреждения  Российской 
академии  наук  Института  биоорганической  химии  им.  академиков  М.М. 
Шемякина и Ю.А. Овчинникова. 
 
Автореферат    разослан  « 12 »  мая  2011 года 
 
Ученый секретарь  
диссертационного совета, 
доктор физ.-мат. наук   
 
 
 
 
 
Олейников В.А. 
 

 


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 
Актуальность проблемы 
Природные  нуклеозиды  и  их  модифицированные  аналоги  находят 
широкое применение в составе химиотерапевтических препаратов для лечения 
ряда вирусных, онкологических, аутоиммунных и других заболеваний. Кроме 
того, их используют для синтеза и поиска новых соединений, представляющих 
интерес  в  различных  областях  фармакологии,  а  также  в  качестве 
предшественников  при  синтезе  олигонуклеотидов,  применяемых  в 
диагностических и терапевтических целях. 
Традиционно  для  получения  нуклеозидов  и  их  модифицированных 
производных  используется  многостадийный  химический  синтез.  Во  многих 
случаях  ключевой  стадией  процесса  является  формирование  N-гликозидной 
связи. Химические способы образования этой связи дают удовлетворительные 
результаты в случае получения нуклеозидов рибо-ряда. Однако при синтезе 2'-
дезоксирибонуклеозидов  и  β-D-арабинофуранозилнуклеозидов,  как  правило, 
образуются  смеси  регио-  и  стереоизомеров  разделение  которых  требует 
использования дорогостоящих носителей, больших затрат сырья и реагентов, а 
также  утилизации  токсических  отходов  производства,  что  не  отвечает 
экологическим  требованиям  современной  биоиндустрии.  Альтернативным 

способом  образования  N-гликозидной  связи  при  получении  природных 

нуклеозидов  и  их  модифицированных  аналогов  является  биосинтетический 
процесс,  катализируемый  N-дезоксирибозилтрансферазами  (КФ  2.4.2.6)  или 
нуклеозидфосфорилазами 
микроорганизмов 
[пуриннуклезидфосфорилаза 
(PuNP; КФ 2.4.2.1), тимидинфосфорилаза (TP; КФ 2.4.2.4) уридинфосфорилаза 
(UP;  КФ  2.4.2.3)].  Из  них,  благодаря  широкой  субстратной  специфичности, 
более  подходящими  биокатализаторами  для  промышленного  применения 
признаны нуклеозидфосфорилазы. 
В  присутствии  ортофосфата  нуклеозидфосфорилазы  катализируют 
обратимый  фосфоролиз  рибо-,  арабино-  и  дезоксирибонуклеозидов  до 
пентозо-1-фосфата  и  соответствующих  оснований,  а  также  фосфатзависимый 
перенос  пентозы  между  пуриновыми  и  пиримидиновыми  основаниями  или 
нуклеозидами  (трансгликозилирование)  с  образованием  нуклеозидов, 
отличных от исходных, по схеме: 
 
Нуклеозид + Pi ↔ Пентозо-1-фосфат + Основание 
 
Основным  преимуществом  биоконверсии  перед  химическим  синтезом 
является  абсолютная  регио-  и  стереоспецифичность  катализируемых 
нуклеозидфосфорилазами  процессов.  Кроме  того,  эти  ферменты  не  требуют 
никаких  кофакторов,  и  реакции  могут  протекать  в  простых  экологически  и 
технологически безопасных водных буферах. 
Известные  на  сегодняшний  день  биотехнологические  способы  синтеза 
модифицированных  нуклеозидов  позволяют  успешно  получать  целевые 
продукты  при  использовании  ферментов  или  суспензий  целых  клеток 

 



следующая страница >>