СИНТЕЗ ФЛУДАРАБИН-5′-МОНОФОСФАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИАЛЬНЫХ РЕКОМБИНАНТНЫХ ФЕРМЕНТОВ

Разработана и экспериментально обоснована схема ферментативного получения флударабин-5′-монофосфата из 2-фтораденина и циклоцитидина как донора арабинозного фрагмента. При этом донором фосфатной группы служил ацетилфосфат. В качестве биокатализаторов применяли цитидиндезаминазу, уридинфосфорилазу, пуриннуклеозидфосфорилазу и дезоксинуклеозидкиназу, выделенные из клеток ранее сконструированных штаммов Escherichia coli. Полученный препарат флударабин-5′-монофосфата планируется использовать в качестве пролекарства в разрабатываемом ферментативном пролекарственном подходе к терапии рака.

1. Differentiation-dependent expression of phosphatidylserine in mammalian plasma membranes quantitative assessment of outer-leaflet lipid by prothrombinase complex formation / J. Connor [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1989. – Vol. 86. – P. 3184–3188.

2. Elevated expression of phosphatidylserine in the outer membrane leaflet of human tumor cells and recognition by activated human bloodmonocytes / T. Utsugi [et al.] // Cancer Res. – 1991. – Vol. 51. – P. 3062–3066.

3. Ran, S. Increased exposure of anionic phospholipids on the surface of tumor blood vessels / S. Ran, A. Downes, P. E. Thorpe // Cancer Res. – 2002. – Vol. 62. – P. 6132–6140.

4. In search of a novel target – Phosphatidylserine exposed by non-apoptotic tumor cells and metastases of malignancies with poor treatment efficacy / S. Riedl [et al.] // Biochim. Biophys. Acta. – 2011. – Vol. 1808. – P. 2638–2645.

5. Schick, P. K. Location of phosphatidylethanolamine and phosphatidylserine in the human platelet plasma membrane / P. K. Schick, K. B. Kurica, G. K. Chacko // J. Clin. Invest. – 1976. – Vol. 57. – P. 1221–1226.

6. Binding of vascular anticoagulant alpha (VAC alpha) to planar phospholipid bilayers / H. A. Andree [et al.] // J. Biol. Chem. – 1990. – Vol. 265. – P. 4923–4928.

7. In search of new targets – the membrane lipid phosphatidylserine – the underestimated Achilles’ Heel of cancer cells / D. Zweytick [et al.] // Ann. Oncol. – 2011. – Vol. 22, suppl. 3. – P. 43.

8. Boogaerts, M. A. Oral fludarabine therapy in chronic lymphocytic leukemia-increased convenience / M. A. Boogaerts // Hematol. J. – 2004. – Vol. 5, suppl. 1. – P. S31–S37.

9. Ocular toxicity of fludarabine: a purine analog / X. Ding [et al.] // Expert Rev. Ophthalmol. – 2008. – Vol. 3. – P. 97–109.

10. Portsmouth, D. Suicide genes for cancer therapy / D. Portsmouth, J. Hlavaty, M. Renner // Mol. Asp. Med. – 2007. – Vol. 28. – P. 4–41.

11. In vivo gene therapy of cancer with E. coli purine nucleoside phosphorylase / W. B. Parker [et al.] // Hum. Gene Ther. – 1997. – Vol. 8. – P. 1637–1644.

12. Karjoo, Z. Progress and problems with the use of suicide genes for targeted cancer therapy / Z. Karjoo, X. Chen, A. Hatefi // Adv. Drug Deliv. Rev. – 2016. – Vol. 99 (pt A). – P. 113–128.

13. Krais, J. J. Purine nucleoside phosphorylase targeted by Annexin V to breast cancer vasculature for enzyme prodrug therapy / J. J. Krais, O. De Crescenzo, R. G. Harrison // PLoS ONE. – 2013. – Vol. 8. – e76403.

14. Old and new insights into the mechanisms of action of two nucleoside analogs active in lymphoid malignancies: fludarabine and cladribine (review) / E. Van den Neste [et al.] // Int. J. Oncol. – 2005. – Vol. 27. – P. 1113–1124.

15. Expression, purification, and characterization of recombinant purine nucleoside phosphorylase from Escherichia coli / J. Lee [et al.] // Protein Expr. Purif. – 2001. – Vol. 22. – P. 180–188.

16. Montgomery, J. A. Nucleosides of 2-fluoroadenine / J. A. Montgomery, K. Hewson // J. Med. Chem. – 1969. – Vol. 12. – P. 498–504.

17. Береснев, А. И. Биотехнологический синтез модифицированных нуклеозидов с использованием рекомбинантных ферментов нуклеинового обмена Thermus thermophilus и Escherichia coli: автореф. … дис. канд. биол. наук: 03.01.06 / А. И. Береснев; Ин-т микробиол. Нац. акад. наук Беларуси. – Минск, 2015. – 23 с.

18. Штамм бактерий Escherichia coli, продуцирующий уридинфосфорилазу: пат. 15563 Респ. Беларусь, МПК7 С12N1/21 / С. В. Квач, Л. А. Ерошевская, А. И. Зинченко, А. В. Шахбазов, Н. А. Картель; заявитель ГНУ «Институт микробиологии НАН Беларуси», ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси». – № а20100585; заявл. 19.04.2010; опубл. 28.02.2012 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2012. – № 1. – С. 116

19. Штамм бактерий Escherichia coli – продуцент пуриннуклеозидфосфорилазы: пат. 13127 Респ. Беларусь, МПК7 С12N1/21 / С. В. Квач, Л. А. Ерошевская, А. И. Зинченко, А. В. Шахбазов, Н. А. Картель; заявитель ГНУ «Институт микробиологии НАН Беларуси», ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси». – № а20080951; заявл. 17.07.2008; опубл. 30.04.2010 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2010. – № 2. – С. 103.

20. Рымко, А. Н. Разработка биотехнологического способа получения 2′-дезоксинуклеозид-5′-трифосфатов: автореф. … дис. канд. биол. наук: 03.01.06 / А. Н. Рымко; Ин-т микробиол. Нац. акад. наук Беларуси. – Минск, 2014. – 22 с.

21. Штамм бактерий Escherichia coli, продуцирующий дезоксинуклеозидкиназу Drosophila melanogaster: пат. 19750 Респ. Беларусь, МПК7 С12N1/21 / А. Н. Рымко, С. В. Квач, А. И. Зинченко; заявитель ГНУ «Институт микробиологии НАН Беларуси». – № а20121660; заявл. 30.11.2012; опубл. 30.12.2015 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2015. – № 6. – С. 61

22. Dolbier, W. R. Fluorine chemistry at the millennium / W. R. Dolbier // J. Fluor. Chem. – 2005. – Vol. 126. – P. 157–163.

23. A process for the preparation of fludarabine phosphate from 2-fluoroadenine: рat. 1464708 EP, C12P 19/32 / P. Farina, L. Petrucciani, P. Colombo, G. Caprioli. – N 03007679.8; appl. 03.04.2003; publ. 06.10.2004.