Спонтанная и промотированная ассоциация олигоглициновых пептидов и гликопептидов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.10, кандидат химических наук Цыганкова, Светлана Владимировна

• Цыганкова, Светлана Владимировна
• кандидат химических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат химических наук Цыганкова, Светлана Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ТЕРМИНОВ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Самоассоциация: понятие и силы, ее вызывающие

1.2. Самоассоциация пептидов

1.2.1. Ассоциация самокомплементарных пептидов

1.2.2. Ассоциация амфифильных пептидов

1.2.3. Ассоциация, приводящая к Р-амилоидным наноструктурам

1.2.4. Ассоциация пептидов на поверхности

1.3. Полиглицин и полиглициновые структуры

1.3.1. Полиглицин-1 и полиглицин-П

1.3.2. Самоассоциация олигоглициновых производных

1.3.3. Тектомеры

1.4. Природные глицин-насыщенные белки

1.5. Методы исследования супрамолекулярных структур

1.5.1. Атомно-силовая микроскопия

1.5.2. Основные режимы АСМ

1.5.3. Поверхности

1.5.3.1. Физическая сорбция

1.5.3.2. Ковалентная привязка молекул к поверхности 42 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Синтез двухантенных олигоглицинов и их гликопроизводных

2. Изучение ассоциации двухантенных олигоглицинов в растворе методом динамического светорассеяния

2.1. Двухантенные ол иго глицины с декаметиленовым кором

2.2. Двухантенные олигоглицины с этиленовым кором

2.3. Двухантенные олигоглицины с олигоэтиленгликолевым кором

3. Изучение ассоциации антенных олигоглицинов методом атомно-силовой микроскопии

3.1. Четырехантенный пептид [Н-01у7ТЧНСН2]4С 5

3.2. Трехантенный пептид [Н-01у7-МНСН2]зССН3

3.3. Двухантенные олигоглицины

4. Противовирусная активность 74 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77 ВЫВОДЫ

5. Экспериментальная часть

5.1. Синтез активированных эфиров

5.2. Синтез двухантенных олигоглицинов

5.2.1. Синтез олигоглициновых производных с ОЭГ кором

5.2.2. Синтез олиго глициновых производных с С2-кором

5.2.3. Синтез олигоглициновых производных с С10-кором

5.3. Синтез двухантенных гликопептидов

5.4. Изучение ассоциации в растовре и на поверхности

5.4.1. Динамическое светорассеяние

5.4.2. Атомно-силовая микроскопия

5.5. Изучение противовирусной активности гликопептидов 99 БЛАГОДАРНОСТИ 101 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АР Р-амилоидный пептид

Ас ацетил

А1а аланин

APTES аминопропилтриэтоксисилан

Аг арил

Arg аргинин

Asp аспарагиновая кислота

Bn бензил

Boc трет-бутилоксикарбонил

br. s уширенный синглет

BSA бычий сывороточный альбумин

d(d) дублет(дублетов)

Et этил

Et3N триэтиламин

Gly глицин

Glu глутаминовая кислота

HOPG высокоориентированный пирографит

Н-связь водородная связь

Ile изолейцин

Leu лейцин

Lys лизин

m мультиплет

Me метил

NSu М-оксисукцинимид

ОЭГ олигоэтиленгликоль

PEG полиэтиленгликоль

Phe фенилаланин

6'SLN Иеи5 Ас<х2-60а1р 1-401сЫАсР

3'SL Иеи5 Аса2-30а1р 1-401сР

spl ОСН2(р-С6Н4)ЫНСОСН2КНСО(СН2)4СО

sp2 0(СН2)3ННС0(СН2)4С0

sp3 ШСОСН2ШСО(СН2)4СО

t триплет

4

Tos тозил

Туг тирозин

ACM атомно-силовая микроскопия

ДС динамическое светорассеяние

ДМСО диметилсульф оксид

ДМФА диметилформамид

ИК инфракрасная (спектроскопия)

КР комбинационное рассеяние

ПГ 1(11) полиглицин 1(11)

РНК (ДНК) (дезокси) рибонуклеиновая кислота

САМ самоассоциирующие монослои

СЗМ (СЭМ) сканирующая зондовая (электронная) микроскопия

ТЕМ туннельная электронная микроскопия

ТСХ тонкослойная хроматография

ЯМР ядерный магнитный резонанс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Спонтанная и промотированная ассоциация олигоглициновых пептидов и гликопептидов»

ВВЕДЕНИЕ

Конструирование супрамолекулярных наноматериалов, нанолекарств и наноустройств путем самосборки небольших органических молекул привлекает, в первую очередь, своей «технологичностью». В качестве исходных органических молекул наиболее удобны пептиды и небольшие белки, поскольку они хорошо изучены, структурно разнообразны и способны к межмолекулярному узнаванию, а синтезировать их можно биотехнологическим путем. Однако пептидные молекулы пока не нашли широкого применения в нанотехнологии из-за низкой термической, химической и биологической стабильности. Материалы, построенные из несклонных к рацемизации аминокислот, в частности, из глицина, не имеют этих недостатков. Олигомеры глицина в виде неканонической спиральной структуры полиглицин-П (ПГ-П) образуют сеть водородных связей с шестью соседними цепями. Организация линейного олигоглицина в разветвленные, так называемые трех- и четырехантенные пептиды, позволила получить новый класс простых молекул, обладающих способностью формировать в водной среде уникальные супрамеры в виде плоских листов мономолекулярной толщины. Для нанотехнологии такие двумерные кристаллы привлекательны благодаря атомной степени гладкости формируемых ими поверхностей, а для медицины -способностью их гликозилированных производных эффективно и специфично блокировать вирусы. Понимание закономерностей, связывающих структуру олигоглицинов со способностью образовывать супрамеры, открывает возможность получения материалов с новыми, необычными свойствами и заданными характеристиками.

Таким образом, целями данной работы являются:

- синтез молекул общей формулы 11-01уп-Х-01уп-К. с разным числом глициновых звеньев п, и отличающихся структурой соединяющего пептидные цепи фрагмента X (кора);

- изучение ассоциации этих двухантенных олигоглицинов в водной среде, а также сравнение способности к ассоциации двух-, трех- и четырехантенных олигоглицинов;

- поиск воспроизводимых условий получения протяженных атомно-гладких слоев на поверхности слюды, а также условий формирования нанопаттернов;

- оценка противовирусных свойств сиалопроизводных двухантенных олигоглицинов.

Список используемых терминов

Прежде всего, необходимо определить несколько основных понятий, так как терминология супрамолекулярной химии сравнительно нова и еще не устоялась.

Антенность - разветвленность молекул. Повторяющиеся пептидные цепи (антенны) соединены в одном центре (коре). Терминами двух-, трех- и четырехантенный в данной диссертационной работе называются симметричные (star-like) конструкции пептидной, а также гликопептидной природы.

Ассоциат и супрамер - надмолекулярные структуры (нековалентные полимеры), возникающие в результате спонтанной ассоциации неопределенно большого числа компонентов в специфическую фазу, характеризуемую более или менее определенной организацией на микроскопическом уровне, а также макроскопическими свойствами, зависящими от природы фазы (пленка, слой, мембрана, кристалл, мицелла и т.д.).

Тектомер - супрамер, в котором олигоглициновые цепи обладают структурой полиглицина-П.

Тектон - "мономер", участвующий в самоассоциации.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Самоассоциация: понятие, движущие силы Супрамолекулярная химия изучает надмолекулярные структуры, являющиеся результатом ассоциации (самосборки) двух и более молекул, которые в результате оказываются связанными вместе межмолекулярными силами. Одним из основателей этого направления был лауреат Нобелевской премии французский ученый Жан-Мари Лен [1]. Два главных условия самосборки - это взаимодополняемость формы молекул компонентов (принцип "ключ-замок") и наличие нековалентных взаимодействий между ними (электростатических, п-п, гидрофобных и Ван-дер-ваальсовых, а также координационного связывания металл-лиганд и водородных связей). Несмотря на слабость нековалентных взаимодействий, их коллективное действие может приводить к формированию очень прочных структур. В целом, межмолекулярные взаимодействия слабее, чем ковалентные связи, поэтому супрамолекулярные ассоциаты менее стабильны термодинамически, более лабильны кинетически, чем отдельные молекулы [2]. В таблице 1 приведены сравнительные характеристики для ковалентных и нековалентных структур [3].

Таблица 1. Характеристики ковалентных и нековалентных структур.

Ковалентное соединение Нековалентное соединение

строительный блок атомы молекулы, ионы

конечная структура молекула ассоциат

молекулярный вес 1 - 1000 Да 1 - 100 кДа

типы связей ковалентная связь ионные, гидрофобные, водородные связи, координационное связывание и другие взаимодействия

энергия связи 140 - 680 кДж моль"1 1-100 кДж моль"1

кинетическая стабильность Высокая Низкая

Различают несколько типов нековалентных связей. Электростатические взаимодействия (притяжение и отталкивание) являются самыми сильными из них, они характерны для молекул, обладающих электрическим зарядом. К ним относятся ион-ионные (в кристалле №С1, до 100 кДж/моль), ион-диполъные (в краун-эфирах, 50 - 80 кДж/моль) и диполъ-диполъные (в карбонильных соединениях, 5-50 кДж/моль) взаимодействия. Ван-дер-ваальсовые силы включают три составляющие: ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия [4]. Ориентационное взаимодействие (диполь-дипольное) возникает при сближении полярных молекул, ориентированных друг к другу противоположно заряженными полюсами (рис. 1 а). Индукционное взаимодействие возникает между диполями и неполярными молекулами, причем полярная молекула индуцирует (поляризует) неполярную молекулу (рис. 1 б). Дисперсионное взаимодействие возникает между неполярными молекулами (рис. 1 в). Флуктуации электрической плотности в молекуле приводят к появлению мгновенных диполей, которые в свою очередь индуцируют мгновенные диполи у соседних молекул. Движение мгновенных диполей становится согласованным, их появление и распад происходит синхронно. Энергия дисперсионного взаимодействия очень слабая, однако для неполярных молекул этот вид взаимодействия является единственной составляющей Ван-дер-ваальсовых сил.

Рисунок 1. Ван-дер-ваальсовые взаимодействия молекул: а) — ориентационное, б) - индукционное; в) - дисперсионное.

Гидрофобные силы - особый тип взаимодействий, обусловленный не индивидуальными взаимодействиями молекул друг с другом, а их коллективными взаимодействиями с молекулами окружающей среды (растворителя). Энтропийная природа гидрофобных эффектов состоит в том, что при внедрении неполярной

б)

молекулы совершается работа по разрушению пространственной сетки прочных водородных связей воды, т.е. повышается свободная энергия системы. В результате неполярные молекулы в воде начинают притягиваться, поскольку при их сближении термодинамически невыгодный контакт с водой минимизируется, и свободная энергия системы понижается. Взаимодействия между неполярными частями молекул могут иметь место не только в воде, но и в других жидкостях, например, в формамиде и глицерине.

Водородная связь (Н-связь) играет исключительную роль в стабилизации как

простых молекулярных систем (например, воды), так и биополимеров

(нуклеиновых кислот и белков). Водородные связи позволяют полимерным цепям

соединяться в специфические трехмерные структуры, приобретающие при этом

функциональную биологическую активность - структуры, с одной стороны

достаточно прочные (за счет образования большого числа Н-связей), а с другой -

чутко реагирующие на изменение внешних условий (например, приближение той

или иной молекулы) именно из-за того, что эти взаимодействия являются слабыми.

Разрыв таких связей лишает белки или нуклеиновые кислоты их биологических

функций. Отсюда, в частности, видна исключительно важная роль водородных

связей, которую они играют в биологических процессах на молекулярном уровне

[5]. Н-связь возникает в том случае, когда атом водорода в молекуле соединен с

элементом, имеющим высокую электроотрицательность, как правило, с элементом

второго периода (кислородом, азотом, фтором). Водород, при этом, приобретает

частичный положительный заряд (акцептор электронов), благодаря чему

притягивает молекулу, содержащую электроотрицательный элемент (донор

электронов), следовательно, связь имеет донорно-акцепторную природу [6].

Водородная связь в отличие от большинства нековалентных взаимодействий

обладает специфичностью. В природе существует множество примеров этому,

например, Н-связь между комплиментарными нуклеотидами. От природы и

расположение донорных (В)/акцепторных (А) атомов зависят как устойчивость

ассоциатов, так и селективность их образования. Изменяя пространственное

расположение А и Б центров можно программировать супрамолекулярную

архитектуру. В димере гуанозин-цитидин (рис. 2) стабильность возрастает при

электростатическом притяжении между положительно и отрицательно

11

н

/

г О

о------Н-^

но

>

НО

в

С

в

С

Рисунок 2. Притяжение и отталкивание в гуанозин-цитидин (ОС) димере (сплошная черта - притяжение, пунктирная - отталкивание).

поляризованными атомами и уменьшается при электростатическом отталкивании между двумя положительно или двумя отрицательно поляризованными атомами в соседних Н-связях [7-8]. Направленность водородной связи определяет геометрию молекулярных комплексов. В связи с этим различают несколько типов Н-связи: одномерные, двумерные и трехмерные. Хорошим примером соединения с одномерной структурой является фтористый водород, в котором имеются бесконечные зигзагообразные цепи с углом Н-Б-Н 120°. Большое количество органических молекул, способных к димиризации, образуют одномерные Н-связей. Однако относительно низкая стабильность таких ассоциатов сильно ограничивает использование этого взаимодействия для направленного нековалентного синтеза. Существует несколько способов, которые применяются для увеличения стабильности супрамолекулярных структур, одним из них является создание структур, при ассоциации которых образуется множество Н-связей, укрепляющих

Рисунок 3. Водородные связи в олигоамидном димере [9].

структуру. Например, в работах [9-10] показано, как кооперативность водородных связей положительно влияет на термодинамическую стабильность

мультидентантных комплексов (рис. 3), увеличивая ее (АОп.

ассоциата

> пДв

мономера

Двумерную слоистую структуру имеет ортоборная кислота (Н3В03). Трехмерной структурой обладает фторид аммония, который кристаллизуется в структуре вюрцита, и кислый дифторид аммония, в котором имеются четыре четырехэдрических расположенные Н-связи вокруг каждого атома азота.

Все эти относительно слабые по энергии нековалентные взаимодействия в совокупности способны формировать хорошо упорядоченные супрамолекулярные структуры: бислои, молекулярные везикулы, трубки, фибриллы и многие другие ансамбли. Например, хорошо изученные к настоящему времени нанотрубки могут быть получены разными способами и, в зависимости от строительного блока (рис. 4), участвующего в ассоциации, природы нековалентного взаимодействия и внешних условий, можно получить нанотрубки разной длины, диаметра, толщины и физико-химических свойств [11].

О)

б)

О)

г)

ч

4 4 4 а 4

Рисунок 4. Различные молекулярные строительные блоки, ассоциация которых приводит к трубчатым наноструктурам: а) спиральная и б) циклические структуры, в) дендриты, г) блок сополимеры, д) амфифильные молекулы [11].

Необходимо отметить, что самосборка является многостадийным процессом, проходящим с формированием промежуточных структур, выявление свойств которых требуется для изучения свойств конечного продукта ассоциации. Для

понимания процессов самосборки в живых системах и управления ими необходимо, во-первых, представлять супрамолекулярную природу этих явлений, во-вторых, уметь конструировать различные надмолекулярные образования в водных растворах, для использования их в качестве инструмента воздействия на биохимические процессы.

В данном обзоре внимание сфокусировано на коротких пептидах, их способности самоорганизовываться в устойчивые супрамолекулярные структуры. Короткие пептиды разнообразны, просты в получении, что делает их привлекательными моделями для изучения природных процессов ассоциации [12]. Тем не менее, определение способности конкретного пептида к самосборке и выбора супрамолекулярной структуры для результирующих агрегатов оказывается трудной задачей. Поэтому изучение самоассоциации пептидов и молекул другой природы проходит методом "проб и ошибок".

1.2. Самоассоциация пептидов

В настоящее время в литературе детально описана самоассоциация пептидных молекул нескольких типов, некоторые из которых мы рассмотрим в настоящем обзоре: 1) ассоциация самокомплементарных пептидов, 2) амфифильных пептидов, 3) ассоциация, приводящая к Р-амилоидным фибриллам и 4) ассоциация пептидов на поверхности.

1.2.1. Ассоциация самокомплементарных пептидов

"Lego-nenmuды", также называемые ионными самокомплементарными

пептидами, формируют в водных растворах (3-складчатые структуры, содержащие

две поверхности: гидрофобную и гидрофильную. Подобно 1^о-блокам, с

помощью которых можно конструировать большие архитектурные ансамбли,

пептиды ассоциируют с образованием супрамеров только на молекулярном уровне.

Секрет упорядоченной ассоциации таких пептидов состоит в том, что одна сторона

молекулы содержит только гидрофобные группы, а другая - гидрофильные (иногда

с чередованием положительных и отрицательных зарядов). В водном растворе для

уменьшения энергии пептиды располагаются "спина к спине", тем самым,

формируя гидрофобную часть внутри супрамера. Следующая пара молекул может

подойти к первой и расположиться так, чтобы ее положительные заряды

14

провзаимодействовали с отрицательными зарядами первой, и наоборот. При замене положительно заряженных аминокислотных остатков на положительно заряженные (Lys на Arg) или отрицательно заряженных на отрицательно заряженные (Asp на Glu) - драматического изменения процесса самоассоциации не происходит. Однако, если Lys (Arg) замещен на Asp (Glu), пептиды не могут более ассоциировать и формировать макроскопические материалы. Следует отметить, что замещение остатков Ala более гидрофобными (например, Leu, Ile, Phe, Туг) увеличивает склонность молекул к самоассоциации. Типичным примером ионных самокомплементарных пептидов являются представители семейства ЕАК16, состоящие из трех аминокислотных остатков (Е - Glu, А - Ala, К - Lys; рис. 5) [13].

EAK16-I _ + _ + _ + _ +

EAK16-II __ + + __ + +

EAK16-IV ____ + + + +

Рисунок 5. Lego-иептиды, трехмерные молекулярные модели пептидов ЕАК16 (над структурами приведено чередование положительных и отрицательных зарядов на гидрофильной стороне молекулы).

Они самопроизвольно ассоциируют, формируя макроскопическую мембрану, устойчивую к протеолизу и не меняющую своей структуры при нагреве до 90°С даже в присутствии додецилсульфата натрия или мочевины - веществ, обычно использующихся для денатурации белков. Главным фактором стабильности является образование комплементарных ионных связей между Lys и Glu соседних молекул (рис. 6). Данные сканирующей электронной микроскопии показали, что мембрана состоит из отдельных волокон диаметром 10-20нм, которые в процессе роста переплетаются друг с другом и образуют гидрофильный

гель, содержащий 99.5 - 99.9 % воды. Такие гидрофильные матрицы оказались крайне интересными объектами для такой быстроразвивающейся области бионанотехналогий, как создание тканей организма из стволовых клеток [14].

Рисунок 6. Самоссоциация ЕАК16-П приводит к стабильной Р-структуре за счет образования комплементарных ионных связей, водородных связей и гидрофобного взаимодействия [15].

Следует отметить роль внешних факторов (рН, температура), оказывающих влияние на процесс самоассоциации. В работе [16] показано, что пептид (ЕАК16IV, рис. 5) в физиологических растворах имеет длину 5 нм. При нагревании свыше 70° С согласно спектрам кругового дихроизма наблюдается резкий структурный переход из р-формы в а-спираль длиной 2.5 нм без образования каких-либо промежуточных состояний. При охлаждении а-спираль сохраняется в течение нескольких недель. Обратный переход ведет к образованию очень стабильной Р-складчатой структуры. Подобные структурные переходы могут протекать и при изменении рН. Эти результаты не только дают представление о протеин-протеиновых взаимодействиях во время сворачивания белка и молекулярной природе некоторых заболеваний, но и являются основой для разработки молекулярных переключателей нового поколения.

гидрофобн взаимодеЙ!

водородная

1.2.2. Ассоциация амфифильных пептидов

К амфифилам принято относить молекулы, которые содержат гидрофильный и гидрофобные участки, соединенные ковалентной связью. Болаамфифилы состоят из гидрофобного фрагмента, с двух сторон которого располагаются гидрофильные группы. Амфифильные молекулы обладают наиболее исследованным типом самоорганизации, наблюдающейся у поверхностно-активных веществ. При концентрации выше критической концентрации мицеллообразования (ККМ) эти молекулы начинают собираться в мицеллы, причем структура мицелл определяется геометрией молекул (соотношением размеров ее гидрофильной и гидрофобной частей). Таким образом, зная строение пептидного амфифила, можно предсказывать ассоциирующие свойства и направленно получать ассоциаты нужной архитектуры.

Авторами работ [17-19] разработана методика, по которой пептиды -амфифилы в водных растворах ассоциируют с образованием цилиндрических мицелл, в диаметре достигающих несколько нанометров, а в длину - несколько микрон (рис. 7). Этот процесс является Са зависимым. Следует отметить, что обработка моновалентными катионами (К+) не приводит к гелированию. Подобная зависимость может быть полезной в медицинских целях, где требуется образование геля при физиологических значениях рН.

Авторами работы [20] синтезированы пептиды из семи аминокислотных остатков, в которых центральная часть молекулы гидрофобная, а концы несут заряд, появляющийся или исчезающий в зависимости от кислотности раствора. Было показано, что в кислой и нейтральной среде пептидные мицеллы на поверхности несут положительный, а в щелочной - отрицательный заряд. Из-за несимметричности строения молекулы форма мицелл также отличается: в кислых и нейтральных растворах пептиды собираются в трубчатые структуры, а в щелочных - в сферические мицеллы. Независимо от заряда на поверхности, пептидные мицеллы, как и обычные ПАВ, могут нести внутри гидрофобные молекулы, то есть использоваться для направленного транспорта лекарств в организме. Если, например, лекарственное вещество гидрофобной природы поместить в мицеллу в кислой среде, то оно в сохранном виде пройдет через кислую среду желудка

человека и будет выгружено из мицеллы только в щелочной среде кишечника.

17

Мицеллы же, созданные и загруженные в щелочной среде, могут быть использованы для доставки лекарств в опухоли или очаги воспаления, которые обычно имеют кислые значения рН. Подобные системы уже активно разрабатываются на основе синтетических полимеров. Поскольку пептиды легко выводятся из организма и не накапливаются во внутренних органах, то они имеют существенное преимущество перед другими молекулами.

(•) ' к. * N -*-ч

Пептидный нанофибрил

поперечная плоскость продольная плоскость

водородные связи

гидрофобные взаимодействия

/

электростатические взаимодействия

Рисунок 7. а) Структура амфифильного пептида, Ь) схема его ассоциации в водном растворе и ТЭМ-изображение самоассоциированных нанофибрил [19]. Гидрофобный хвост (1) отвечает за самопроизвольную ассоциацию молекул пептида, цистеиновые остатки (2) - за обратимую агрегацию посредством дисульфидных связей, глициновый фрагмент (3) придает пептидной цепи определенную гибкость, (4) участок легко связывается с дивалентными ионами и, наконец, концевой фрагмент (5) отвечает за клеточную адгезию.

1.2.3. Ассоциация, приводящая к р-амилоидным наноструктурам

АД являющийся фрагментом мембранного белка, так называемого белка-предшественника амилоида, найден в жидкостях организма человека в растворимой форме (частично в а-спирализованном виде) [21, 22]. Переход растворимой формы пептида в нерастворимую (с повышенным содержанием (3-

структурной компоненты), лежит в основе болезней Альцгеймера, Паркинсона, а также других заболеваний, отнесенных к конформационным.

В работе [23] представлены данные по изучению агрегации р-амилоидного пептида (А¡3) (рис. 8) в буферном растворе (PBS, рН 7.4) на твердой поверхности гидрофильной слюды или гидрофобного графита, полученные методом атомно-силовой микроскопии. Хотя ассоциация не видна при концентрации пептида 10 рМ, она проявляется при концентрациях выше 500 рМ.

1 5 10 15 20 25 30 35 40

Заключение диссертации по теме «Биоорганическая химия», Цыганкова, Светлана Владимировна

Заключение

Обобщая ассоциирующие свойства двуханетнных олигоглицинов, можно выделить несколько параметров, влияющих на процесс ассоциации, как в растворе, так и на поверхности.

Минимальный размер фрагмента в1уп, при котором происходит ассоциация. В случае двухантенных молекул формально ассоциация начинается с величины п = 4, однако, на самом деле эта величина, по-видимому, равна 8, так как двухантенные пептиды формируют полиглициновую структуру в вытянутой конформации "1 + 1". На один виток олигоглициновой спирали в ПГ-Н приходится примерно три глициновых остатка, из чего мы делаем заключение о необходимости как минимум двух витков для образования стабильной структуры ПГ-П. Как известно из свойств нейлонов [104, 105], метиленовые группы, "перебивающие" сплошную олигоглициновую цепь, заметно не влияют на ее способность формировать ПГ-П и их в данном контексте можно не принимать во внимание. Ассоциация четырех- и трехантенных пептидов приводит к структурам с конформацией мономера "2+2" и "3+0", соответственно. Ассоциация начинается с величины п = 7; по-видимому, первый, самый близкий к разветвлению остаток 01у, принимает искаженную конформацию и поэтому не участвует в образовании водородных связей с соседями. У четырехантенных олигоглицинов плоскость одной пары антенн повернута на 90° относительно другой и глицины антенн не могут образовывать сплошную цепь, в то время как в двухантенном варианте, с точки зрения способности формировать структуру ПГ-П, цепь 01у4-Х-С1у4 является сплошной, несмотря на коровый фрагмент -(СН2)П--Антенность.

Приведенные выше соображения о минимально необходимом количестве остатков глицина в антенне говорят о том, что мы имеем право адекватно сравнивать между собой следующие молекулы по параметру антенности: [Н-ау7-№1СН2]4С [Н-01у7-МНСН2]3ССН3 Н-01у4-МН(СН2)1<№-01у4-Н.

В водном растворе духантенные олигоглицины образуют супрамеры на порядок величины быстрее, чем трех- и четырехантенные. На поверхности слюды ряд активности оказывается иным: скорость ассоциации трехантенных молекул выше, чем двух- и четырехантенных. Этот факт является предсказуемым, поскольку в трехантенных молекулах из-за энтропийной составляющей (предсуществующая связанность трех цепей) скорость ассоциации должна быть максимальной, однако «срабатывает» только при содействии дополнительного фактора - кулоновского взаимодействия с отрицательно заряженной поверхностью слюды; именно поэтому трехантенные молекулы имеют преимущество перед слабее заряженными двухантенными. Более высокая скорость ассоциации двухантенных олигоглицинов по сравнению с четырехантенными на поверхности слюды говорит о возможности ассоциации и "одноантенных" олигоглицинов в тех же условиях, что предстоит проверить в будущем.

Природа корового фрагмента X в составе Н-01уп-Х-01уп-Н.

Двухантенные молекулы с кором СЮ более охотно образуют тектомеры на поверхности слюды, чем молекулы с кором С2 и тем же количесвтом глицинов. Из энтропийных соображений, более гибкий кор СЮ должен давать дестабилизирующий эффект, поэтому наблюдаемый в реальности противоположный эффект скорее всего связан с ван-дер-ваальсовым взаимодействием расположенных рядом в структуре ПГ-П гидрофобных фрагментов СЮ. Олигоэтиленгликольный кор отменяет образование структуры ПГ-П, по-видимому, за счет образования конкурентных водородных связей с пространственно сближенными ол иго глициновыми фрагментами.

Самопроизвольная и поверхность-промотированная ассоциация.

Образование тектомеров из двух-, трех- и четырехантенных олигоглицинов на слюде происходит значительно быстрее, чем ассоциация в растворе (за то время, когда сборка на поверхности уже завершена, формирование ассоциатов в растворе только начинается), то есть поверхность слюды безусловно играет активную роль. Рост тектомеров начинается с образования островковых структур, увеличивающихся латерально, и покрывающих всю поверхность ровным слоем, и ограничен лишь размерами самой подложки. Следует отметить, что графит не участвует в процессе ассоциации.

Влияние рН раствора.

В зависимости от величины рН, свободная терминальная группа олигоглициновой цепи может быть сильно заряженной, слабо заряженной или нейтральной. В кислых растворах из-за полноценного положительного заряда антенны отталкиваются, что мешает сборке тектомеров или отменяет ее вовсе. Величина рН влияет не только на способность к сборке, но и на морфологию супрамеров. Так, в нейтральных растворах двухантенные и четырехантенные олигоглицины формируют многослойные тектомеры, процесс практически невозможно остановить на стадии образования монослоя. В то же время, в щелочных растворах образуются исключительно однослойные тектомеры (строго бислойный - в случае трехантенного ол иго глицина).

Концентрация.

Большая часть экспериментов проводилась в интервале 0.1-1.0 мг/мл; более детальное изучение концентрационных зависимостей предстоит изучить в будущем. Для адекватного сравнения ассоциации всех изученных в данной работе пептидов использовалась концентрация 0.1 мг/мл. При низких концентрациях ассоциация в жидкой фазе происходит медленнее, а размер супрамеров возрастает.

Возможности конструирования плоских атомно-гладких поверхностей с заданными свойствами.

Одним из наиболее принципиальных факторов при разработке истинных нано-размерных сложных устройств является наличие адекватной "площадки" для конструирования. Если ее гладкость низка, то шансы точного конструирования резко падают. В распоряжении современных нанотехнологов имеется очень ограниченный набор атомно-гладких материалов, а именно, пирографит, графен, слюда и некоторые супер-отполированные материалы. Полученные в нашем исследовании данные по формированию атомно-гладких тектомеров, в том числе в растворе, открывают новые возможности для наноконструирования - более технологичного - так как сборка олигоглицинов является воспроизводимым и масштабируемым процессом.

Олигоглицины в конструировании новых супрамлекулярных блокаторов вируса гриппа.

При планировании данной работы ожидалось, что двухантенные сиалопептиды покажут низкую противовирусную активность, так как объемистый сиалогликан препятствует эффективному формированию структуры полиглицин-П, а без мультивалентности взаимодействия нельзя ожидать и мощного противовирусного эффекта. После того как эти соединения были синтезированы и протестированы, стало понятно, что антенные сиалогликопептиды могут взаимодействовать с вирусом гриппа как мульти-, так и олиго-валентно, что может позволить более целенаправленно конструировать максимально активные сиалопептиды-ингибиторы. Кроме того, двухантенные несиалилированные пептиды могут стать идеальными «со-мономерами» при формировании тектомеров из двух разных типов олигоглицинов - сиалилированного и незамещенного пептидов, расширяя, таким образом, возможности дизайна нового поколения супрамолеулярных блокаторов вируса гриппа.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Цыганкова, Светлана Владимировна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ж.-М. Лен, Супрамолекулярная химия: концепции и перспективы. Новосибирск: Наука СО РАН, 1998.

2. J.M. Zayed, N. Nouvel, U. Rauwald, O.A. Scherman. Chemical complexity supramolecular self-assembly of synthetic and biological building blocks in water // Chemical Society Reviews, 2010, Vol. 39, 2806-2816.

3. L.J. Prins, D.N. Reinhoudt, P. Timmerman. Noncovalent synthesis using hydrogen bonding // Angew. Chem int. Ed., 2001, Vol. 40, 2382-2426.

4. H.JI. Глинка. Общая химия, 30-е изд., испр., Москва: 2003, - 728 с.

5. И.Н. Евдокимов, А.П. Лосев. Различные виды нанотехнологий принудительная сборка атомных и молекулярных структур и самосборка нанообъектов, Москва, 2008.

6. Н.В. Степанов. Водородная связь: как ее понимать // Соросовский образовательный журнал, 2001, №2, 28-34.

7. J. Pranata, S.G. Wierschke, W.L. Jorgenson. OPLS Potential functions for nucleotide bases. Relative sssociation constants of hydrogen-bonded base pairs in chloroform // J. Am. Chem. Soc., 1991, Vol. 113, 2810.

8. W.L. Jorgenson, J. Pranata. Importance of secondary interactions in triply hydrogen bonded complexes: guanine-cytosine vs uracil-2,6-diaminopyridine // J. Am. Chem. Soc., 1990, Vol. 112, 2008.

9. A.P. Bisson, F.J. Carver, D.S. Eggleston, R.C. Haltiwanger, C.A. Hunter, D.L. Livingstone, J.F. McCabe, C.Rotger, A.E. Rowan. Synthesis and recognition properties of aromatic amide oligomers: molecular zippers // J. Am. Chem. Soc., 2000, Vol. 122, 8856-8868.

10. A.P. Bisson, C.A. Hunter. Cooperativity in the assembly of zipper complexes // Chem. Commun., 1996, 1723-1724.

11. T. Shimizu. Molecular self-assembly into one-dimensional nanotube architectures and exploitation of their functions // Bull. Chem. Soc. Jpn., 2008, Vol. 81, 15541566.

12. E. Gazit. Self-assembled peptide nanostructures: the design of molecular building blocks and their technological utilization // Chem. Soc. Rev., 2007, Vol. 36, 1263— 1269.

13. S. Zhang, T. Holmes, C. Lockshin, A. Rich. Spontaneous assembly of a self-complementary oligopeptide to form a stable macroscopic membrane // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, Vol. 90, 3334-3338.

14. C.A.E. Hauser, S. Zhang. Designer self-assembling peptide nanofiber biological materials // Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 2780-2790.

15. S. Zhang. Fabrication of novel biomaterials through molecular self-assembly // Nature Biotechnology, 2003, Vol. 21, 1171-1178.

16. M. Altman, P. Lee, A. Rich, S. Zhang. Conformational behavior of ionic self-complementary peptides // Protein science, 2000, Vol. 9, 1095-1105.

17. J.D. Hartgerink, E. Beniash, S.I. Stup. Peptide-amphiphile nanofibers: A versatile scaffold for the preparation of self-assembling materials // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, Vol. 99, 5133-5138.

18. M. Zhou, A.M. Smith, A.K. Das, N.W. Hodson, R.F. Collins, R.V. Ulijn, J.E. Gough. Self-assembled peptide-based hydrogels as scaffolds for anchorage-dependent cells // Biomaterials, 2009, Vol. 30, 2523-2530.

19. J.D. Hartgerink, E. Beniash, S.I. Stupp. Self-Assembly and mineralization of peptide-amphiphile nanofibers II Science, 2001, Vol. 294, 1684-1687.

20. S. Zhang, D.M. Marini, W. Hwung, S. Santoso. Design of nanostructured biological materials through self-assemblyof peptides and proteins // Current Opinion in Chemical Biology, 2002, Vol. 6, 865-871.

21. S. Zhang, A. Rich. Direct conversion of an oligopeptide from a p-sheet to an a-helix: A model for amyloid formation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, Vol. 94, 23-28.

22. Q. Wang, N. Shah, J. Zhao, C. Wang, C. Zhao, L. Liu, L. Li, F. Zhou, J. Zheng Structural, morphological, and kinetic studies of P-amyloid peptideaggregation on self-assembled monolayers // Phys chem. Chem. Phys., 2011, Vol. 13, 15200-15210.

23. T. Kowalewski, D.M. Holtzman. In situ atomic force microscopy study of Alzheimer's P-amyloid peptide on different substrates: New insights into mechanism of p-sheet formation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, Vol. 96, 3688-3693.

24. M. Reches, E. Gazit. Casting metal nanowires within discrete self-assembled peptide nanotubes // Science, 2003, Vol. 300, 625-627.

25. N. Kol, L. Adler-Abramovich, D. Barlam, R. Z. Shneck, E. Gazit, I. Rousso. Self-assembled peptide nanotubes are uniquely rigid bioinspired supramolecular structures IINano Lett., 2005, Vol. 5, 1343-1346.

26. Y. Song, S.R. Challa, C.J. Medforth, Y. Qiu, R.K. Watt, D. Pena, J.E. Miller, F. Swol, J.A. Shelnutt. Synthesis of peptide-nanotube platinum-nanopartiele composites HChem. Comm., 2004, 1044-1045.

27. M. Reches and E. Gazit. Formation of closed-cage nanostructures by self-assembly of aromatic dipeptides // Nano Lett., 2004, Vol. 4, 581-585.

28. T. Shimizu. Bottom-up synthesis and structural properties of self-assembled high-axial-ratio nanostructures. // Macromolecular Rapid Communications, 2002, Vol. 23, 311-331.

29. R. S. Clegg, S. M. Reed, J. E. Hutchinson. Self-assembled monolayers stabilized by three-dimensional networks of hydrogen bonds // J. Am. Chem. Soc., 1998, Vol. 120, 2486-2487.

30. C.H. Bamford, L. Brown, E.M.Cant, A.Elliott, W.E. Hanby, B. Malcolm. Structure of Polyglycine // Nature, 1955, Vol. 176, 396-397.

31. F.H.C. Crick, A. Rich. Structure of Polyglycine II // Nature, 1955, Vol. 176, 780-781.

32. S. Kuroki, I. Ando, A. Shoji, T. Ozaki. A structural study of polyglycine II in the solid state by 170 CP MAS NMR spectroscopy // J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1992, 433.

33. Y. Abe, S. Krimm. Normal Vibrations of Polyglycine II // BIOPOLYMERS, 1972, Vol. 11, 1841-1853.

34. T. Miyazawa. Internal rotation and low frequency spectra of esters, monosubstituted amides and polyglycine // Bull. Chem. Soc Jpn, 1961, Vol. 34, 691.

35. S. Krimm, K.Kuroiwa. Low temperature infrared spectra of poly glycines and C—H ... 0=C hydrogen bonding in polyglycine II // BIOPOLYMERS, 1968, Vol. 6, 401-407.

36. S. Krimm. Antiparallelism of Chains in Polyglycine II // Nature, 1966, Vol. 212, 1482-1483.

37. S. Bykov, S. Asher. Raman studies of solution polyglycine conformations // J. Phys. Chem. B, 2010, Vol. 114, 6636-6641.

38. S. Bykov, N. Myshakina, S. Asher. Analysis and optimization of saturation transfer difference NMR experiments designed to map early self-association events in amyloidogenic peptides II J. Phys. Chem. B, 2008, Vol. 112, 5803-5812.

39. H. Okabayashi, K. Ohshima, H. Etori, R. Debnath, K. Taga, T. Yoshida, E. Nishio. Vibrational spectra of N-acylglycine oligomers and the long N-acyl chain effect // J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1990, Vol. 86, 1561-1567.

40. K. Ohshima, H. Okabayashi, T. Yoshida. Vibrational spectra of iV-acylglycine oligomers and the long vV-acyl chain effect // J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1994, Vol. 90, 3483-3490.

41. H. Etori, A. Yoshino, K. Watanabe, H. Okabayashi, K. Ohshima. 13C and 2H NMR studies of N-acetylglycine oligomer ethyl esters (residue number, n=3-9) and selectively C-deuteriated oligomer acidtypes (n=3, 4): Intermolecular hydrogen-bonding distance andsegmental mobility // J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1997, Vol. 93, 143-146.

42. R. R. Hudgins, Y. Mao, M.A. Ratner, M.F. Jarrold. Conformations of GlynH+ and Ala„H+ peptides in the gas phase // Biophysical Journal, 1999, Vol. 76, 1591-1597.

43. M. Kogiso, S. Ohnishi, K. Yase, M. Masuda, T. Shimizu. Dicarboxylic oligopeptide bolaamphiphiles: proton-triggered self-assembly of microtubes with loose solid surfaces // Langmuir, 1998, Vol. 14, 4978-4986.

44. T. Shimizu, M. Kogiso M. Masuda. Vesicle assembly in microtubes // Nature, 1996, Vol. 383, 487-488.

45. M. Masuda and T. Shimizu. Formation of complementary and cooperative hydrogen-bonding networks of sugar-based bolaamphiphiles in water // Chem. Commun., 1996, 1057-1058.

46. T. Shimizu, M. Masuda. Stereochemical effect of even-odd connecting links on supramolecular assemblies made of 1-glucosamide bolaamphiphiles // J. Am. Chem.Soc., 1997, Vol. 119, 2812-2818.

47. M. Kogiso, M. Masuda. Noncovalent formation of poly glycine II-type structure by hexagonal self-assembly of linear polymolecular chains // J. Am. Chem. Soc., 1997, Vol. 119, 6209-6210.

48. T. Shimizu, M. Masuda, M. Shibakami. Hydrogen-bond-assisted layered assembly and hydrocarbon-chain kink defect of a synthetic 1-galactosamide bolaamphiphile // Chemistry Letters, 1997, 267-268.

49. J.-H. Fuhrhop, T.Wang. Bolaamphiphiles // Chem. Rev., 2004, Vol. 104, 2901-2937.

50. J. Bella, J. Puiggali, J. Subirana. Glycine residues induce a helical structure in polyamides II Polymer, 1994, Vol. 35, 1291-1297.

105

51. S. Santoso, W. Hwang, H. Hartman, S. Zhang. Self-assembly of surfactant-like peptides with variable glycine tails to form nanotubes and nanovesicles // NANO LETTERS, 2002, Vol. 2, 687-691.

52. L. Gurevich, T.W. Poulsen, O.Z. Andersen, N.K. Lillelund, P. Fojan. pH-dependent self-assembly of the short surfactant-like peptide KA6 // Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2010, Vol. 10, 7946-7950.

53. A. Lakshmanan, S. Zhang, C.A.E. Hauser. Short self-assembling peptides as building blocks for modern nanodevices // Trends in biotechnology, 2012, Vol. 30, 155-165.

54. M. Kogiso, M. Aoyagi, M. Asakawa, T. Shimizu. Highly efficient production of various organic nanotubes with different surfaces and their application to an adsorbent // Soft Matter, 2010, Vol. 6, 4528-4535.

55. Y. Lin, Y. Qiao, P. Tang, Z. Li, J. Huang. Controllable self-assembled laminated nanoribbons from dipeptide-amphiphile bearing azobenzene moiety // Soft Matter, 2011, Vol. 7, 2762-2769.

56. A.B. Tuzikov, A.A. Chinarev, A.S. Gambaryan, V.A. Oleinikov, D.V. Klinov, N.B. Matsko, V.A. Kadykov, M.A. Ermishov, I.V. Demin, V.V. Demin, P.D. Rye, N.V. Bovin. Polyglycine II Nanosheets: Supramolecular Antivirals? // ChemBioChem, 2003, Vol. 4, 147-154.

57. H.B. Бовин, А.Б. Тузиков, A.A. Чинарев. Олигоглицины: материал с неограниченными возможностями для нанотехнологий // Российские нанотехнолонии, Т. 3, 2008, 48-61.

58. В. Keller, M.D. Templeton, C.J. Lamb. Specific localization of a plant cell wall glycine-rich protein in protoxylem cells of the vascular system // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1986, Vol. 89, 1529-1533.

59. V. Redeker, N. Levilliers, J.-M. Schmitter, J.-P. Le Caer, J. Rossier, A. Adoutte, M.-H. Bre. Polyglycylation of tubulin: a posttranslational modification in axonemal microtubules II Science, 1994, Vol. 266, 1688-1690.

60. C. Wiese, Y. Zheng. Microtuble nucleation: y-tubulin and beyond // Journal of Cell science, 2006, Vol. 119, 4143-4153.

61. R. Berisio, L. Vitagliano, L. Mazzarella, A. Zagari. Recent progress on collagen triplex, helix structure, stability and assembly // Protein and Peptide Letters, 2002, Vol. 9, 107-116.

62. G.K. Binnig, C.F. Quate, Ch. Gerber. Atomic Force Microscope // Phys. Rev. Lett., 1986, Vol. 56, 930-933.

63. G. Binnig, H. Rohrer. Scanning tunneling microscopy - from birth to adolescence // Rev. Mod. Phys., 1987, Vol. 59, 615-625.

64. Y.G. Kuznetsov, A.J. Malkin, R.W.Lucas, M. Plomp, A. McPherson. Imaging of viruses by atomic force microscopy // Journal of general Virology, 2001, Vol. 82, 2025-2034.

65. N. Severin, J.P. Rabe, D.G. Kurth. Fully extended polyelectrolyte—amphiphile complexes adsorbed on graphite II J. Am. Chem. Soc., 2004, Vol. 126, 3696-3697.

66. R. Huang, R. Su, W. Qi, J. Zhao, Z. He. Hierarchical, interface-induced self-assembly of diphenylalanine: formation of peptide nanofibers and micro vesicles // Nanotechnology, 2011, Vol. 22, 245609.

67. H.G. Hansma, I. Revenko, K. Kim, D.E. Laney. Atomic force microscopy of long and short double-stranded, single-stranded and triple-stranded nucleic acids // Nucleic Acids Research, 1996, Vol. 24, № 4, 713-720.

68. H.G. Hansma, M. Bezanilla, F. Zenhausern, M. Adrian, R.L. Sinheimer. Atomic force microscopy of DNA in aqueous solutions // Nucleic Acids Research, 1993, Vol. 21, № 3, 505-512.

69. M.N. Murray, H.G. Hansma, M. Bezanilla, T. Sano, D.F. Ogletree, W. Kolbe, C.L. Smith, C. R. Cantor, S. Speninger, P.L. Hansma, M. Salmeron. Atomic force microscopy of biochemically tagged DNA // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, Vol. 90, 3811-3814.

70. X.Z. Feng, R. Bash, P. Balagurumoorthy, D. Lohr, R. E. Harrington, S.M. Lindsay. Conformational transition in DNA on a cold surface // Nucleic Acids Research, 2000, Vol. 28, № 2, 593-596.

71. S. Nishimura, P.J. Scales, H. Tateyama, K. Tsunematsu, T.W. Healy. Cationic modification of muscovite mica // Langmuir, 1995, Vol. 11, 291-295.

72. H.G. Hansma, D.E. Laney. DNA binding to mica correlates with cationic radius: assay by atomic force microscopy // Biophysical Journal, 1996, Vol. 70, 1933-1939.

73. D. Bosbach, W. Rammensee. Surface manipulation on layered organic crystals by scanning force microscopy // Ultramicroscopy, 1992, Vol. 42-44, 973-976.

74. M. Bezanilla, B. Drake, E. Nudler, M. Kashlev, P. K. Hansma, H. G. Hansma. Motion and enzymatic degradation of DNA in the atomic force microscope // Biophysical Journal, 1994, Vol. 67, 2454-2459.

75. A. Ebner, L. Wilding, R. Zhu. Functionalization of probe tips and supports for single-molecule recognition force microscopy. In: P. Samori (Ed.), STM and AFM studies on (bio)molecular systems: unravelling the nanoworld Topics in Current Chemistry, 2008, Vol. 285, 29-76.

76. B. Liberelle, X. Banquy, S. Giasson. Stability of silanols and grafted alkylsilane monolayers on plasma-activated mica surfaces // Langmuir, 2008, Vol. 24, 3280-3288.

77. N.M.D. Brown, Z. Liu. An investigation using atomic force microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy of the modification of the surface of mica with an argon RF-plasma discharge H Applied Surface Science, 1995, Vol. 90, 155-164.

78. M. Trau, B.S. Murray, K. Grant, F. Grieser. An ellipsometric study of thin films on silica plates formed by alkylchlorosilylation reagents // Journal of Colloid and Interface Science, 1992, Vol. 148, 182-189.

79. Y. Fang, J. H. Hoh. Surface-directed DNA condensation in the absence of soluble multivalent cations // Nucleic Acids Research, 1998, Vol. 26, № 26, 588-593.

80. M. Tanigawa, T. Okado. Atomic force microscopy of supercoiled DNA structure on mica II Analytica Chimica Acta, 1998, Vol. 365, 19-25.

81. Y.L. Lyubchenko, L.S. Shlyakhtenko. Visualization of supercoiled DNA with atomic force microscopy in situf/Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, Vol. 94, № 2, 496-501.

82. Y.L. Lyubchenko, B.L. Jacobs, S.M. Lindsay. Atomic force microscopy of reovirus dsRNA: a routine technique for length measurements // Nucleic Acids Research, 1992, Vol. 20, № 15, 3983-3986.

83. K. Umemura, M. Ishikawa, R. Kuroda. Controlled immobilization of DNA molecules using chemical modification of mica surfaces for atomic force microscopy: characterization in air // Analitical Biochemistry, 2001, Vol. 290, 232-237.

84. J. Hu, M. Wang, H.-U. G. Weier, P. Frantz, W. Kolbe, D. F. Ogletree, M. Salmeron. Imaging of single extended DNA molecules on flat (aminopropyl)-triethoxysilane—mica by atomic force microscopy // Langmuir, 1996, Vol. 12 1697— 1700.

85. F. Zhang, M.P. Srinivasan. Self-assembled molecular films of aminosilanes and their immobilization capacities // Langmuir, 2004, Vol. 20, 2309-2314.

86. J.C. Love, L.A. Estroff, J.K. Kriebel, R.G. Nuzzo, G.M. Whitesides. Self-assembled monolayers of thiolates on metals as a form of nanotechnology // Chemical Reviews, 2005, Vol. 105, 1103-1169.

87. T.P. Sullivan, W.T.S. Huck. Reactions on monolayers: organic synthesis in two dimensions // European Journal of Organic Chemistry, 2003, 17-29.

88. A.R. Katritzky, S.K. Singh, N.K. Meher, J. Doskocz, K. Suzuki, R. Jiang, G.L. Sommen, D.A. Ciaramitaro, P.J. Steel. Triazole-oligomers by 1,3-dipolar cycloaddition // Arkivoc, 2006, 43-62.

89. A.R. Katritzky, N.K. Meher, S. Hanci, R. Gyanda, S.R. Tala, S. Mathai, R.S. Duran, S. Bernard, F. Sabri, S.K. Singh, J. Doskocz, D.A. Ciaramitar. Preparation and characterization of 1,2,3-triazole-cured polymers from endcapped azides and alkynes // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 2008, Vol. 46, 238-256.

90. A.A. Гершкович, В.Ч. Кибирев. Химический синтез пептидов. Киев: Наукова Думка, 1992.

91. A. A. Chinarev, А. В. Tuzikov, A. S. Gambaryan, М. N. Matrosovich, A. Imberty, N. V. Bovin. "Tetravalent blockers for influenza virus hemagglutinin," In: Y. Inoue, Y. C. Lee and F. A. II Troy, Eds., Sialobiology and other novel forms of glycosylation, Gakushin Publishing Co., Osaka, 1999, 135-143.

92. P.A. Chugunov, A.A. Chinarev, A.B. Tuzikov, A.A. Formanovsky, V.V. Prokhorov, A.S. Gambaryan, N.V. Bovin. Monosialoside with multimer-like anti-influenza potency //Mendeleev Commun., 2009, Vol. 19, 62-63.

93. K.L. Westra, A.W. Mitchell, D.J. Thomson. Tip artifact in atomic force microscopy imaging of thin film surface IIJ.Appl. Phys., 1993, Vol. 74, 3608-3610.

94. M.O. Галлямов. Сканирующая зондовая микроскопия нуклеиновых кислот и тонких органичских пленок// кандидатская диссертация, Москва, 1999.

95. К. Masuda, Y. Ito, М. Horiguchi, Н. Fujita. Studies on the solvent dependence of the carbamic acid formation from co-(l-naphthyl)alkylamines and carbon dioxide // Tetrahedron, 2005, Vol. 61, 213-229.

96. E.M. Hampe, D.M. Rudkevich. Exploring reversible reactions between C02 and amines // Tetrahedron, 2003, Vol. 59, 9619-9625.

97. S. Krimm, J. Bandekar. Vibrational spectroscopy and conformation of peptides, polypeptides and proteins // In: C.B.Anfinsen, J.T.Edsall and F.M.Richards (Eds) Adv. Protein Chem. Academic Press, 1986, Vol. 38, 181-364.

98. O.A. Гуськова, Э. Шиллингер, П.Г. Халатур, П. Бёйерле, А.Р. Хохлов. Биоинспирированные гибридные системы на основе олиготиофена и пептидов (Ala-Gly)n: компьютерное моделирование адсорбционных слоев // Высокомол. соед. Сер. А, 2009, Т. 51, С. 636-652.

99. О.А. Гуськова, П.Г. Халатур, А.Р. Хохлов. "Молекулярные химеры": новые стратегии конструирования функциональных материалов // Российские нанотехнологии, 2008, Т. 3, С. 105-114.

lOO.Irvin RT, Bautista DL, Hope for the post-antibiotic era? // Nature Biotechnology, 1999, Vol. 17, 20.

101. M. Mammen, S-K Choi, G.M. Whitesides. Polyvalent interactionsin biological systems: Implications for design and use of multivalent ligands and inhibitors // Angew Chem Int Ed Engl, 1998, Vol. 37, 2754-94.

102. M.N. Matrosovich.Towards the development of antimicrobial drugs acting by inhibition of pathogen attachment to host cells: A need for polyvalency // FEBS Lett., 1989, Vol. 252, 1-4.

103. N.V. Bovin, A.B. Tuzikov, A.A. Chinarev, A.S. Gambaryan. Multimeric glycotherapeutics: new paradigm // Glycoconjugate J., 2004, Vol. 21. 471-478.

104. A.S. Gambaryan, M.N. Matrosovich. A solid-phase enzyme-linked assay for influenza virus receptor-binding activity // J Virol Methods, 1992, Vol. 39, 111-23.

105. A.S. Gambaryan, A.B. Tuzikov, V.E. Piskarev, S.S. Yamnikova, P.K. Lvov, J.S. Robertson, N.V. Bovin, M.N. Matrosovich. Specification of receptor binding phenotypes of influenza virus isolates from different hosts using synthetic sialylglycopolymers: non-egg-adapted human HI and H3 influenza A and influenza В viruses share a common high binding affinity for 6"-sialyl(Nacetyllactosamine) // Virology, 1997, Vol. 232, 345-350.

106. J. Bella, J. Puiggali, J.A. Subirana. Glycine residues induce a helical structure in polyamides II Polymer, 1994, Vol. 35. 1291-1297.

107. S. Dasgupta, W.B. Hammond, W.A. Goddard III. Crystal structures and properties of nylon polymers from theory /I J. Am. Chem. Soc., 1996, Vol. 118, 12291-12301.