Нуклеозид трифосфаты синтез

Уже на примерах, приведенных в предыдущих разделах курса, видно, сколь многопланово используется гидролиз АТФ и ГТФ для обеспечения энергетических потребностей процессов жизнедеятельности. Это прежде всего синтез различных соединений, в том числе биополимеров. Гидролиз АТФ до АМФ и пирофосфата, сопряженный с аминоацилированием транспортных РНК, покрывает минимальные энергетические затраты при биосинтезе белков (см. 4.6 и 5.6). Фосфорилирование нуклеозид-5 -фосфатов до соответствующих ди- и трифосфатов, которое происходит с участием двух молекул АТФ в качестве доноров фосфата, [c.341]

Исследования, описанные в этой главе, ясно показывают, что образование нуклеотидов для биосинтеза нуклеиновых кислот является кульминационным моментом в длинной и сложной цепи тонко регулируемых ферментативных реакций [109—111]. В меньшей степени регуляция осуществляется на стадии полимеризации (стр. 208), в большей — на отдельных этапах синтеза нуклеозидов и их трифосфатов. [c.182]

Для синтеза Корнберга требуется затравка готовой цепью ДНК или ее обрывком и обязательно смесь трифосфатов всех четырех нуклеозидов (аденин, гуанин, тимин, цитозин). В этом синтезе поразительным образом воссоздается именно та ДНК, которая служила затравкой, с тем порядком чередования гетероциклов, который был в затравке. Фермент катализирует синтез любой ДНК по образцу затравки. Еще быстрее [c.723]

Представим себе теперь, что водородные связи разорвались (сразу или постепенно, во всей лестнице или в части ее), например, при нагревании затравки в воде, что, как сказано, ускоряет процесс синтеза. Тогда каждая из двух нитей будет забирать из среды и подбирать те нуклеозиды, которые могут образовать с соответствующими звеньями водородные связи, а фермент будет их сшивать фосфорнокислотными связями, если нуклеозиды подойдут по размерам. В противном случае рано или поздно они снова оборвутся и заменятся новым нуклеозидом и так до тех пор, пока последний не сможет быть пришит . Таким образом, неизбежно, если хватит растворенных в среде нуклеозидов (в виде их трифосфатов), произойдет редупликация — удвоение, причем обе полученные лестницы будут точной копией матрицы [c.725]

Еще более сильный эффект получил Берг, выделивший из клеток Е. соИ и очистивший фермент, ведущий синтез РНК из нуклеозидтрифосфатов на матрице из ДНК. Когда Берг добавил свой фермент и очищенную ДНК, а такн е все четыре нуклеозид-трифосфата к полной системе Замечника—Хогланда—Липмана, то появился большой эффект активирования. Продолжительность устойчивой реакции синтеза белка возросла до 60—70 мин., и общее количество синтезированного белка стало в 10 раз больше, чем в системе, в которой не идет синтез ИРНК. Следовательно, одновременный запуск синтеза ИРНК по ДНК в том же растворе позволяет непрерывно восполнять распадающиеся матрицы для синтеза белка и тем самым поддерживать процесс в течение длительного времени. [c.477]

Первым ферментом, широко использовавшимся для синтеза РНК-зондов, стала РНК-полимераза фага SP6 [4]. Это в основном было обусловлено исключительно высокой стабильностью фермента и возможностью получать его в больших количествах с помощью простых методов — в отличие от ферментов фагов Т7 и ТЗ. Однако генетическая организация фагов Т7 и ТЗ исследована достаточно полно, что дало возможность получить их ферменты путем экспрессии клонированных генов, и сейчас они легко доступны. Принцип использования фаговых РНК-полимераз идентичен для всех трех ферментов (рис. 1.1). Обычно полимеразы применяются для транскрипции линейных матриц, но существует и другой подход, основанный на таком природном свойстве этих ферментов, как преждевременная тер-минацня цепи в присутствии низкой концентрации нуклеозид-трифосфатов. Достоинство этого подхода состоит в том, что он не требует линейной матрицы, однако получаемые при этом молекулы-зонды имеют разную длину, что делает их непригодными для работы при использовании приводимых здесь методик. [c.13]

Влияние иТР (стимуляция деаденилирования и увеличение глутаминсинтетазной активности) противоположно действию ингибитора (по типу обратной связи) СТР. Это еще раз свидетельствует о необходимости сбалансированного синтеза различных нуклеозид-трифосфатов (гл. 2). [c.118]

Н.-мономерные звенья и промежут. продукты биосинтеза нуклеиновых кислот и нуклеотидкоферментов (см. Коферменты), участники мн. др. процессов в обмене в-в (см., напр., Аденозинфосфорные кислоты), исходные в-ва для хим. и хим.-ферментативного синтеза олиго- и полинуклеотидов. Они широко применяются в биол. исследованиях. Так, мн. нуклеозид-5 -трифосфаты, модифицированные по моносаха-ридному остатку (с заменой гидроксила в положении 3 на атом Н, др. атом или группу), включаются с помощью полимераз в цепь нуклеиновой к-ты, обрывая ее рост (терми-нация цепи). Благодаря этому такие Н. широко используют при выяснении первичной структуры нуклеиновых к-т (метод Сенгера). [c.305]

Однако в большинстве случаев происходит хаотическая конденсация, и этот метод имел бы лишь очень ограниченное значение для синтеза пирофосфатов, если бы не было ионообменных и других методов разделения. Несимметричные пирофосфаты можно получать с хорошими выходами, применяя большой избыток одного из компонентов. Корана и сотр. [87, 159, 192, 273], изучавшие детально взаимодействие нуклеозид-5 -фосфатов с избытком 85%-ной фосфорной кислоты, синтезировали 5 -пирофосфат (СХХП) и 5 -трифосфат (СХХIII) аденозина, уридина и гуанозина. Вначале в качестве растворителя применяли водный пиридин, но при этом возникли трудности из-за неодинаковой растворимости ДЦК и фосфорной кислоты. Эти трудности недавно были преодолены путем [c.119]

Если в реакцию, катализируемую РНК-полимеразой, вводится только один нуклеозид-5 -трифосфат (из четырех), происходит синтез гомополимера, структура которого не является комплементарной копией добавленного полинуклеотида. При таком синтезе — синтезе повторением (reiteration)—полимеризация начинается на участке полинуклеотидной матрицы, содержащем последовательность по крайней мере трех остатков нуклеотидов, комплементарных добавленному единственному нуклеозидтрифосфату. Продукт, образовавшийся в результате такого частичного копирования последовательности матрицы, служит затравкой для дальнейшей ферментативной полимеризации, приводящей к гомополинуклеотиду. [c.99]

Для получения тимидин-5 -пирофосфата был использован другой метод, состоящий в синтезе защищенного нуклеозид-5 -бен-зилхлорфосфата с последующей его конденсацией с бензилфосфатом. Такой путь был применен для синтеза тимидин-5 -трифосфата, исходя из дибензилпирофосфата [359] (см. схему на стр. 239). [c.240]

Прямо или косвенно АТФ участвует в синтезе большого числа нуклеотидангидридов. По причине, которая будет обсуждена ниже, фосфорилирование нуклеозид-5 -фосфатов (как рибо-, так и дезоксирибо-) до соответствующих пирофосфатов и трифосфатов, по-видимому, протекает ступенчато, т. е. является скорее фосфорилированием, чем пирофосфорилированием. [c.312]

Описано несколько других систем, которые катализируют включение концевых рибонуклеотидов в РНК- Они, возможно, и не имеют отношения к специфическому синтезу РНК de novo, так как рибонуклеиновые кислоты, вероятно, образуются путем постепенного присоединения нуклеотидов и концевые фрагменты, по-видимому, должны быть более чувствительны к обратимому пирофосфоро-лизу, чем внутренние нуклеотиды. Однако важным фактором при включении в концевые группы может быть отсутствие подходящего рибонуклеозид-5 -трифосфата. В различных рибонуклеиновых кислотах было идентифицировано около тринадцати различных нуклеозидов при попытке вызвать ферментативную полимеризацию-четырех основных нуклеотидов встретились затруднения, препятствующие образованию полинуклеотида с достаточно высокой длиной цепи. Тем не менее существуют прямые доказательства синтеза полирибонуклеотидов из рибонуклеозид-5 -трифосфатов в животных системах. Например, экстракты из ядер зобной железы теленка после фракционирования дают ферментные препараты, которые катализируют образование полиадениловой кислоты (длиной 25—100 нуклеотидов) из аденозин-5 -трифосфатов. В присутствии затравочной РНК цитидин-5 -трифосфат превращается в по-лицитидиловую кислоту частично очищенным ферментом (в отличие от фермента, специфичного для АТФ) из того же самого источника. В случае других систем животных (ядра печени крысы) моно-нуклеотидный остаток цитидин-5 -трифосфата (а-Р ) включается во внутренние участки, а не в конец цепи. Включение заметно стимулируется АТФ, ГТФ и УТФ, в то время как рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза заметно понижают включение. [c.318]

Отсутствие одного из нуклеозид-5 -трифосфатов (или какого-нибудь другого компонента) сильно снижает синтез полимера в присутствии лишь одного дезоксинуклеозид-5 -трифосфата (меченного Р ) идет слабое включение, в основном за счет реакции меченого нуклеотида с концевой нуклеозидной группой ДНК-затравки. Как показано последовательным освобождением дезоксирибону- [c.321]

Нуклеозид-5 -трифосфаты, будучи смешанными ангидридалш пирофосфорной кислоты и нуклеозид-5 -фосфата, способны переносить мононуклеотидный остаток на такие слабые нуклеофильные реагенты, как гидроксильные группы, как это происходит при ферментативном синтезе ДНК и РНК- [c.352]

Влияние образования кo шлeк a с металлом (или водородных связей) по Р-фосфатной группе нуклеозид-5 -пирофосфатов хорошо видно на примере ферментативного синтеза полирибонуклеотидов из таких субстратов, где обычно более сильная кислота (нуклеозид-5 -фосфат) используется для фосфорилирования З -гидроксильной группы. (Следует отметить, что комплексы нуклеозид-5 -трифосфатов с двухвалентными катионами более устойчивы, чем [c.352]

Пока еще нельзя привести вполне определенного примера ферментативного пирофосфорилирования посредством нуклеофильной атаки Р-атома фосфора в ну клеозид-5 -трифосфате. Возможное объяснение этого может заключаться в конформациях, которые могут иметь такие производные трифосфорной кислоты, а также в электростатическом экранировании или в экранировании самим ферментом в фермент-субстратных комплексах, которое может приводить к затруднению атаки Р-атома фосфора с последующим замещением нуклеозид-5 -фосфата (или неорганического фосфата в случае переноса нуклеозид-5 -пирофосфата). Как и в многочисленных случаях реакций обмена аниона, разрыв связи при ферментативном гидролизе нуклеозид-5 -трифосфата до нуклеозид-5 -фосфата и неорганического пирофосфата происходит за счет нуклеофильной атаки а-, а не Р-атома фосфора [29]. Считалось, что при ферментативном синтезе а-В-рибозо-1-пирофосфат-5-фосфата происходит пирофосфорилирование рибозо-5-фосфата посредством нуклеофильной атаки а-гидроксильной группой О-рибозы Р-атома фосфора в АТФ [30]. Однако экспериментальные результаты (с использованием АТФ, меченного Р -) показали только то, что Р- и у-фосфатные остатки переносились в виде единого комплекса, и, таким образом, прямого доказательства этого механизма не было получено. Другой возможный механизм может состоять в следующем нуклеофильная атака осуществляется с инверсией и направлена на С1 Р-О-ри-бозо-5-фосфата, причем реакция сопровождается образованием водородных связей между С,-гидроксильной и 5-фосфатной группами. [c.355]

Направление транскрипции — определенное направление синтеза РНК. В самом начале РНК-полимеразной реакции образуется, комплекс фермент—ДНК. С ним связывается пуриновый риЛ)нуклеозид-5 -трифосфат. Рост новой цепи происходит при последовательном присоединении рнбонуклеозидтрифосфатов к свободной З -гидроксильной группе. Получающийся продукт содержит трифосфатную группу в 5 -лоложении первого нуклеотидного остатка и свободную гидроксильную группу в З -положенйи на растущем конце цепи. Щелочной гидролиз синтетического продукта ведет к образованию гуанозина, отщепляющегося с З -конца, уридин-3 -(или 2 -)-монофосфата, цитидин-3 -(или 2 -)-монофосфата, а в случае, когда пирофосфатный остаток продолжает оставаться на 5 -конце, получается молекула АТФ. Следовательно, РНК транскрибируется в направлении 5 -> 3. [c.61]

Терминаллая трансфераза — фермент, обеспечивающий присоединение нуклеотидных звеньев одного из трифосфатов в концевое положение молекулы затравочной ДНК. Добавление других трифосфатов нуклеозидов не влияет на процесс включения. Этим ферментом пользуются для синтеза гомополимеров дезоксирибонуклеотидов. [c.83]

Биохимия. Фторурацил — аналог урацила и действует как классический антиметаболит этого нуклеотида. Он препятствует метилированию дезоксиуридило-вой кислоты до образования тимидиловой кислоты и, таким образом, подавляет синтез ДНК [114]. В виде фторуридиндифосфата фторурацил входит в состав РНК. Урацил в некоторой степени избирательно действует на ткани новообразований, поскольку он предпочтительно используется опухолями. В клетках водяночной опухоли Эрлиха фторурацил ассимилируется нуклеозидом рибозы, мо-Н0-, ди- и трифосфатами и монофосфатом фтордезоксиуридина. [c.193]

Достижения последних лет в области синтеза нуклеотидных коферментов и, в частности, нуклеозид-5 -ди- и трифосфатов связаны с применением фосфоамидного метода. Нуклеозид-5 -фосфоамиды получают конденсацией нуклеозид-5 -монофосфатов с аммиаком в нрисутствии дициклогексилкарбодиимида При этом образуются дициклогексилмочевина и дициклогексилгуанидин. [c.266]

Этот метод является стандартным для синтеза нуклеозид-5 -дифосфа-тов. Таким путем получены, например, цитидин-5 -дифосфат (ЦДФ) п уридин-5 -дифосфат (УДФ) с выходами 78 и 67% соответственно. Метод пригоден и для синтеза нуклеозид-5 -трифосфатов, которые получают взаимодействием фосфоморфолидов с производными пирофосфорной кислоты, например с бис-(три-к-бутил)-аммониевой солью пирофосфорной кислоты. По такой схеме получен АТФ с выходом 43%. При использоварии свободной пирофосфорной кислоты образуется смесь нуклеозид-5 -ди-и трифосфатов. [c.267]

Смотреть страницы где упоминается термин Нуклеозид трифосфаты синтез: [c.585] [c.502] [c.207] [c.294] [c.119] [c.124] [c.138] [c.327] [c.502] [c.900] [c.918] [c.204] [c.340] [c.11] [c.63] [c.248] [c.261] [c.261] [c.311] [c.314] [c.321] [c.352] [c.361] [c.503] [c.520] [c.446] [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология