Synthesis and enzymatic evaluation of the guanosine analogue 2-amino-6-mercapto-7-methylpurine ribonucleoside (MESG). Insights into the phosphorolysis reaction mechanism based on the blueprint transition state: sn1 or sn2

Abstract

A modificação experimental para a síntese do MESG (2-amino-6-mercapto-7-metilpurina ribonucleosídeo) 1 foi realizada com sucesso e sua caracterização total apresentada. ESI(+)-MSMS em alta resolução foram realizados indicando que a clivagem nucleosídica como principal e um possível mecanismo SN1. Cálculos ab initio baseados em estados de transição blueprint corroboram com a proposta de um mecanismo SN1 e descartam a possibilidade de um mecanismo SN2. Ensaios com a enzima purina nucleosídica fosforilase (PNP, tanto humana como de M. tuberculosis) indicam a eficiência do substrato na reação de fosforilação do MESG e permitem a determinação de fosfato inorgânico em tempo real em ensaios biológicos.

A modified experimental procedure for the synthesis of MESG (2-amino-6-mercapto-7-methylpurine ribonucleoside) 1 has been successfully performed and its full characterization is presented. High resolution ESI(+)-MSMS indicates both the nucleoside bond cleavage as the main fragmentation in the gas phase and a possible SN1 mechanism. Ab initio transition state calculations based on the blue print transition state support this mechanistic rationale and discard an alternative SN2 mechanism. Assays using purine nucleoside phosphorylase (PNP) enzyme (human and M. tuberculosis sources) indicate its efficiency in the phosphorolysis of MESG and allow the quantitative determination of inorganic phosphate in real time assay.