การเชื่อมกันของพีเอ็นเอที่มีคอนฟอร์เมชันจำกัดในภาวะสารละลาย

โสมลวัณย์ ทิพย์ขุนทอง

dc.contributor.advisor	ธีรยุทธ วิไลวัลย์
dc.contributor.author	โสมลวัณย์ ทิพย์ขุนทอง
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
dc.date.accessioned	2020-05-31T14:22:16Z
dc.date.available	2020-05-31T14:22:16Z
dc.date.issued	2560
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/66122
dc.description	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2560	en_US
dc.description.abstract	เพปไทด์นิวคลีอิกแอซิด (พีเอ็นเอ) เป็นสารสังเคราะห์เลียนแบบโอลิโกนิวคลีโอไทด์ธรรมชาติ ซึ่งประกอบด้วยแกนหลักเป็นเพปไทด์ที่ปราศจากประจุ ซึ่งส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงของการจับยึดและความจำเพาะต่อการเข้าคู่เบสของพีเอ็นเอ-ดีเอ็นเอที่สูงกว่าดีเอ็นเอ-ดีเอ็นเอ ด้วยคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม ของพีเอ็นเอ มันจึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ ได้อย่างหลากหลาย โดยทั่วไป การสังเคราะห์พีเอ็น เอนิยมกระทำโดยการสังเคราะห์เพปไทด์บนวัฏภาคของแข็ง ซึ่งจะให้ประสิทธิภาพสูงกว่าในวัฏภาค สารละลาย อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพในการสังเคราะห์ลดลงอย่างมากเมื่อสังเคราะห์พีเอ็นเอโอลิโกเมอร์ที่ มีความยาวมากๆ (มากกว่า 10-15 เบส) ในงานวิจัยนี้ผู้วิจัยสนใจที่จะพัฒนาวิธีการสังเคราะห์พีเอ็นเอที่มี ลำดับเบสยาวขึ้น โดยอาศัยกระบวนการเชื่อมต่อเปรียบเทียบกัน 3 วิธี ดังนี้ 1) การเชื่อมกันด้วยการทำปฏิกิริยาคลิก (Click reaction) ระหว่างหมู่ฟังก์ชันเอไซด์ กับแอลไคน์ 2) การเชื่อมกันด้วยปฏิกิริยาการ แลกเปลี่ยนของไทออล (Thiol-exchange reaction) ของหมู่ฟังก์ชันไทออลกับพิริดิลไดซัลไฟด์ และ 3) การเชื่อมกันด้วยการทำปฏิกิริยาไมเคิลแอดดิชัน (Michael addition reaction) ของหมู่ฟังก์ชันไทออลกับ มาลิอิไมด์ โดยพีเอ็นเอที่ใช้ในงานวิจัยนี้คือพีเอ็นเอชนิดที่มีคอนฟอร์เมชันจำกัดที่เรียกว่าเอซีพีซีพีเอ็นเอซึ่ง แสดงสมบัติการจับยึดกับดีเอ็นเอที่แข็งแรงและจำเพาะเจาะจงกว่าพีเอ็นเอปกติปฏิกิริยาเชื่อมต่อจะกระทำกับไดเมอร์ของเอซีพีซีพีเอ็นเอที่มีลำดับเบสเป็น TT และผ่านการดัดแปรที่เหมาะสมเป็นตัวอย่างทดสอบ โดยติดตามการเกิดปฏิกิริยาการดัดแปรและการเชื่อมต่อของพีเอ็นเอด้วยเทคนิคมัลดิทอฟ แมสสเปกโตรเมท รี พบว่าการเชื่อมกันของพีเอ็นเอด้วยปฏิกิริยาไมเคิลแอดดิชันของเอซีพีซีพีเอ็นเอที่ถูกดัดแปรด้วยหมู่ไทออล และเอซีพีซีพีเอ็นเอที่ถูกดัดแปรด้วยหมู่มาลิอิไมด์ให้ผลดีที่สุด โดยการเติมหมู่ไทออลเข้าไปที่เอซีพีซีพีเอ็นเอ ในรูปแบบที่ถูกปกป้องด้วยหมู่อะเซติลโดยอาศัยการสังเคราะห์เพปไทด์ตามปกติ จากนั้นจึงกำจัดหมู่ปกป้อง ออกด้วยไฮดราซีน โดยสามารถกำจัดไดซัลไฟด์ที่เป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียงและเปลี่ยนให้เป็นไทออลโมโนเมอร์ โดยการทำปฏิกิริยากับทริส(คาร์บอกซีเอทิล)ฟอสฟีน (TCEP) ก่อนนำไปเชื่อมต่อกับเอซีพีซีพีเอ็นเอที่ถูกดัดแปรด้วยหมู่มาลิอิไมด์ การศึกษาโดยมัลดิ-ทอฟแสดงให้เห็นประสิทธิภาพการเชื่อมต่อที่ดีดังจะเห็นได้จากการเกิดผลิตภัณฑ์จากการเชื่อมต่อที่ต้องการเป็นส่วนใหญ่ โดยมีผลิตภัณฑ์ข้างเคียงอื่นเกิดน้อยมาก	en_US
dc.description.abstractalternative	Peptide nucleic acid (PNA) is a synthetic oligonucleotide mimic consisting of an uncharged peptide backbone which contributes to a higher binding affinity and sequence specificity of PNA . DNA when compared to DNA. DNA hybrids. With excellent benefits of PNA, this molecule have been successfully applied in various applications. Generally, the PNA synthesis is carried out by solid phase peptide synthesis which offers a higher efficiency than solution phase synthesis. However, the efficiency of PNA synthesis is dramatically decreased for long chain of PNA oligomers (more than 10-15 bases). In this study, we tried to develop a reliable ligation methods for synthesizing longer PNA oligomers by comparing three methods, namely 1) Click reaction between azide and alkyne, 2) Thiol-exchange reaction of thiol and pyridine disulfide, and 3) Michael addition reaction of thiol and maleimide. The PNA used in this study is the conformationally constrained acpcPNA that showed even stronger affinity and sequence specificity towards DNA than conventional PNA. The ligation reactions were performed using appropriately modified acpcPNA dimer as a model (TT sequence). The progress of the acpcPNA modification and ligation was monitored by MALDITOF mass spectrometry. The ligation of two short acpcPNA sequences via Michael addition between thiol modified acpcPNA and maleimide-modified acpcPNA gave the best results. The thiol group was introduced to the acpcPNA via standard peptide coupling in the form of acetyl-protected thiol, which was subsequently deprotected using hydrazine. The disulfide by-product was also formed, but this could be converted to the monomeric thiol by treatment with tris(carboxyethyl)phosphine (TCEP) before linkaged with the maleimidemodified acpcPNA. MALDI-TOF results showed the highest efficiency as revealed by the predominant formation of the desired ligated acpcPNA and little other by-products.	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	เพปไทด์นิวคลีอิกแอซิด	en_US
dc.subject	Peptide nucleic acid	en_US
dc.title	การเชื่อมกันของพีเอ็นเอที่มีคอนฟอร์เมชันจำกัดในภาวะสารละลาย	en_US
dc.title.alternative	Solution-phase ligation of conformationally constrained PNA	en_US
dc.type	Senior Project	en_US
dc.email.advisor	Tirayut.V@Chula.ac.th