Фосфорилирование нуклеозидов кислот

Фосфорилирование. Для фосфорилирования нуклеозидов используют различные производные фосфорных кислот. Фосфорилирующие агенты должны отвечать определенным требованиям они должны быть устойчивы, избирательны и вместе с тем активны, чтобы синтез протекал в достаточно мягких условиях, не вызывая деградации лабильной молекулы нуклеозида. [c.373]

Методы фосфорилирования. Для введения остатка фосфорной кислоты в молекулу нуклеозида в принципе могут применяться те же методы, которые используются для фосфорилирования сахаров и были рассмотрены в соответствующем разделе этой книги (стр. 77). Однако вследствие большой сложности и особенно лабильности молекулы нуклеозида удовлетворительные результаты могут быть получены только если синтез проходит в достаточно мягких условиях. [c.219]

Синтез нуклеотидов связан с решением двух проблем — подбора подходящего метода фосфорилирования, т. е. метода, позволяющего вводить остаток фосфорной кислоты в молекулу, и разработкой метода избирательной защиты отдельных гидроксильных групп в молекуле нуклеозида. Последнее связано с тем, что различие в реакционной способности отдельных гидроксильных групп рибозного остатка в нуклеозиде недостаточно для того, чтобы осуществить избирательное фосфорилирование. Хотя первичная спиртовая группа, находящаяся у С (5), отличается более высокой реакционной способностью, однако отличие ее от гидроксилов, стоящих у С(2) и С(з), недостаточно. Что касается этих двух последних гидроксилов, то они практически совершенно одинаковы по своей реакционной способности. [c.219]

В то время было известно, что рибонуклеиновые кислоты могут быть гидролизованы щелочью до мононуклеотидов, которые, как тогда считали, были исключительно нуклеозид-3 -фосфатами. Общий план строения нуклеиновых кислот с 2 —З -фосфодиэфирными связями был предложен Левиным и Типсоном [71], причем было сделано допущение, что 2 -связь гораздо менее устойчива, чем З -фос-фоэфирная связь, и обусловливает таким образом образование при щелочном гидролизе исключительно нуклеозид-З -фосфатов. Однако, когда рибонуклеиновую кислоту обработали змеиным ядом (который содержит фосфомоноэстеразу, специфичную для нуклеозид-З -фосфатов), то получили неорганический фосфат и нуклеозиды [72, 73]. Далее, изучение рибонуклеиновой кислоты методом дифракции рентгеновских лучей, проведенное Астбери, позволило предположить, что основной межнуклеотидной связью является скорее 2 —5 или 3 —5, чем 2 —3 [74]. С другой стороны, прямого химического доказательства наличия 5 -фосфатной связи не существовало, и отсутствие 5 -фосфорилированных производных в кислых гидролизатах рибонуклеиновой кислоты, несмотря на их известную стабильность, действительно находилось в явном противоречии с предположением о 2 (или 3 ) — 5 -межнуклеотидной связи. Устойчивость дезоксирибонуклеиновой кислоты (неизбежно 3 —5 -связанной) по отношению к щелочи в противоположность неустойчивости рибонуклеиновой кислоты также указывало, как считали в то время, на различие в типах связи. В противоположность этому при действии панкреатической рибонуклеазы на рибонуклеиновую кислоту получается смесь олигонуклеотидов, устойчивых к перио- [c.372]

Соединения этого класса имеют большое биологическое значение. Они содержатся в растениях и тканях животных в свободном виде, а также в виде гликозидов (нуклеозиды), фосфорилированных гликозидов нуклеотиды) и нуклеиновых кислот (см. раздел 3.4). Большое значение имеют следующие четыре метода синтеза. [c.600]

Фосфорные эфиры нуклеозидов называются нуклеотидами — рибонуклеотидами и дезоксирибонуклеотидами. Этерификация рибозы может происходить по трем гидроксилам — в 5 -, 3 - и 2 -положениях. С фосфорилированием по 2 -положению в нуклеиновых кислотах встречаться не приходится в дезоксири-бозе оно вообще невозможно. Приведем структурные формулы некоторых нуклеотидов. [c.86]

В частности, было показано [16], что глубокий покой кончается тогда, когда в меристематических тканях появляются ди- и три-фосфаты нуклеозидов, являющиеся как источниками энергии, так и исходными соединениями для биосинтеза нуклеиновых кислот. Практически полное отсутствие ди- и трифосфатов нуклеозидов в глубоком покое может быть связано, во-первых, с тем, что запас этих соединений был исчерпан растением в результате усиленного морфогенеза в момент формирования клубней на материнском растении. Второй причиной может быть то, что в покоящемся органе блокировано образование макроэргических соединений в процессе окислительного фосфорилирования. [c.286]

Мономерные фосфорилированные нуклеозиды играют важнейшую роль в метаболизме и биоэнергетике, в регуляции жизнедеятельности на молекулярном уровне. Это яркое свидетельство химического единства живой природы (с. 24), разнообразного использований кйётками одних и тех же веществ. Среди нуклео-зидов особенно существен аденозин. На рис. 2.6 изображена структура аденозин-5 -моно-, ди- и трифосфата (АМФ, АДФ, АТФ). АТФ является главным аккумулятором химической энергии в клетке. Эта энергия выделяется при гидролитическом отщеплении 7-фосфата в реакции АТФАДФ + Фв (Фв—фосфорная кислота Н3РО4). Энергия АТФ расходуется на все нужды клетки для биосинтеза белка, для активного транспорта веществ через мембраны, для производства механической и электриче- [c.40]

Кессель и Белтон [518] установили, что изученные ими активные соединения ингибируют встройку нуклеозидов - уридина и тимидина - в нуклеиновые кислоты и белки. Кроме того, они нашли, что причиной ингибирования встройки не может быть ингибирование фосфорилирования, т.е. ингибирование кнназы. Действительно, ингибирование фосфорилирования нуклеозидов, а также разрывы цепей готовых ДНК наступают лишь при значительно большей концентрации этих препаратов, чем требуется для подавления встройки. [c.378]

Фосфорилирование нуклеозидов. В синтезе олигонуклеотидов разработаны два пути фосфорилнрования нуклеозидов. В одном из них используются стабильные производные фосфорной кислоты, содержащие высокореакционноспособную группировку. В другом такая группировка создается прямо в процессе реакции за счет взаимодействия производного фосфорной кислоты с активирующим реагентом. В обоих случаях фосфорилирование гидроксильных групп сахара проходит в результате нуклеофильного замещения у атома фосфора фосфорилирующего компонента. [c.355]

Как уже было отмечено, фосфорилирование нуклеозидов осуществляется также производными фосфорной кислоты в присутствии активирующих агентов, в роли которых могут выступать дици-клогексилкарбодиимид (D ) или арилсульфохлориаы ArSO I. И в том и в другом варианте на первом этапе реакции происходит активация фосфатной группы с образованием промежуточных соединений, приведенных ниже [c.357]

Интересный механизм фосфорилирования нуклеозидов будет, возможно, найден в нуклеозидтрансферазной системе, описанной Брауэрманом и Чаргаффом [46]. Эти ферменты, обнаруженные у бактерий, животных и растений, катализируют перенос фосфорной кислоты от органических фосфатов, принадлежащих к категории соединений, бедных энергией, на многие нуклеозиды, образуя при этом 5 -нуклеотиды. [c.177]

Известно несколько ферментов, катализирующих последовательное отщепление нуклеотидов от нуклеиновых кислот, начиная с определенного конца. Такие ферменты широко используются при определении последовательности олигонуклеотидов. Кроме того, ферменты эти можно с успехом использовать в тех случаях, когда необходимо осуществить полное расщепление РНК либо на З -нуклеотиды, либо на 5 -фосфорилированные нуклеозиды. Ферментом, атакующим нуклеиновые кислоты с 5 -конца, является экзонуклеаза селезенки, тогда как фосфодиэстераза змеиного яда и полинуклеотидфосфори-лаза атакуют полинуклеотид с З -конца, образуя фХ и ффХ соответственно. Однако все попытки использовать такие ферменты для определения последовательности у столь больших нуклеиновых кислот, как вирусные РНК (подобно тому как аминопептидазы и карбоксипептидазы были использованы для анализа белков), оказались обескураживающими. Следует отметить также, что эти экзо-нуклеазы наиболее активны в отношении немодифициро-ванных и незамещенных концевых групп. Так, экзонуклеаза селезенки не атакует 5 -фосфорилированные концы, [c.101]

Получаемые таким образом монобензилфосфнты нуклеозидов могут быть переведены далее в производные фосфорной кислоты, т. е. в нуклеотиды. Серьезным. преимуществом этого метода фосфорилирования является то, что он проходит в очень мягких условиях и может поэтому [c.221]

Фосфорилхлорид в растворе триалкилфосфата интенсивно используется для фосфорилирования незащищенных нуклеозидов основным продуктом после гидролиза является 5 -фосфат [53] схема (25) . Точный механизм этой реакции не установлен причиной стереоселективности может являться образование объемистого комплекса между фосфорилхлоридом и растворителем. Нежелательное образование ди- и триэфиров при синтезе нуклеотидов можно предотвратить применением в качестве фосфорилирую-щего агента монохлорфосфорной кислоты (Н0)2Р0С1. Хотя эта кислота очень нестабильна, диэфиры монохлорофосфорной кислоты стабильны и интенсивно использовались в качестве фосфори- пирующих агентов. Предложен ряд диэфиров, позволяющих при- [c.155]

Мышечная адениловая кислота была синтезирована исходя из соответствующего нуклеозида — аденозина — фосфорилированием хлорокисью Аосфора и другими агентами после защиты ОН-групп рибоз-ных остатков. Аденозин-5 -фосфорная кислота, по-видимому, не находится как таковая в мышцах, а является вторичным продуктом, образующимся из аденозинтрифосфорной кислоты в процесе изолирования. [c.780]

Щелочной гидролиз был использован для расщепления ряда различных ДНК с частично удаленными тем или иным способом основаниями, например для расщепления апуриновых ДНК °. С этой целью ануриновые ДНК обрабатывают 0,2—0,3 н. раствором КОН при 100° С в течение 35—60 мин или 0,3—1,0 н. раствором щелочи при 37° С в течение 18—24 чОсновными продуктами реакции, как и при кислотном гидролизе ДНК, являются пиримидиновые нуклеозид-3, 5 -дифосфаты и пиримидиновые олигонуклеотиды, фосфорилированные по 3 - и 5 -концевым звеньям (о других продуктах реакции см. стр. 576). При этом относительное содержание каждого из типов олигонуклеотидов (по длине цепи и нуклеотидному составу) достаточно близко совпадает, если оба метода — гидролиз 0,3 н. щелочью и 0,2 н. серной кислотой при 100° С в течение 35 мин — применяются для расщепления одного и того же препарата ДНК . [c.579]

Ранние сообщения [89, 129] об однозначных синтезах нуклео-зид-2 - и нуклеозид-3 -фосфатов базировались на ошибочных данных о строении бензилиденгуанозина [130, 131] и, как оказалось, были неверными [50]. Однако как аденозин-2 -фосфат, так и уридин-2 -фосфат были синтезированы однозначными путями фосфорилированием 3, 5 -ди-0-ацетилнуклеозидов под действием смешанного ангидрида бензилфосфористой и дифенилфосфорной кислот с образованием фосфита, за которым следовали окисление и гидролиз [57, 64]. В основе однозначного синтеза З -фосфатов леншт реакция уридин-3, 5 -циклофосфата с дигидропираном, приводящая к получению 2 -0-тетрагидропиранильного производного [132]. [c.147]

Нуклеотиды — фосфатные эфиры нуклеозидов. Для нуклеотидов, содержащих дезоксирибозу, фосфорилирование сахара возможно только при С-3 и С-5, так как С-Г и С-4 включены в кольцо фуранозы, а С-2 не несет гидроксильной группы. С-2, С-3 и С-5 -изомеры РНК не подвергаются этерификации, исключение составляют только С-1 - и С-4 -изомеры. Какой изомер содержится в смеси, зависит от типа гидролиза, так как различные ферменты дают смесь или 5 - или З -нуклеотидов из ДНК и РНК, в то время как щелочной гидролиз РНК дает смесь 2 - и З -нуклеотидов. Биологическая роль 5 -монофосфатов не ограничивается их участием в обмене нуклеиновых кислот 5 -монофосфаты обнаружены также в свободном виде в мышечных и других тканях. 5 -монофосфаты в дальнейшем фосфорилируются до ди- и тримонофосфатов, многие из которых играют важную роль в обмене веществ. [c.301]

Ф. образуют большую группу ферментов, присутствующих во всех живых клетках. Катализируемые Ф. реакции фосфорилирования углеводов, спиртов, аминоспиртов, аминокислот, нуклеозидов и др. соединений играют важную роль в обмене углеводов, белков, липидов и нуклеиновых кислот, а также в синтезе нек-рых коферментов. Другая группа Ф., осуществляющих перенос макроэргич. фосфата между богатыми энергией фосфорилированными соединениями (ацил-, енол- и амидинфосфатами), играет важную роль в процессах образования и накопления энергии в живых тканях в форме АТФ. [c.241]

В течение многих лет считалось, что при щелочном гидролизе рибонуклеиновых кислот в мягких условиях образуется смесь только З -фосфатов аденозина, цитидина, гуанозина и уридина. Это ошибочное представление существовало главным образом из-за несовершенства методов классической органической химии применительно к идентификации и характеристике нуклеотидов. Многое в ранних работах Левина и его сотрудников, касающихся определения положения фосфорного остатка, противоречиво, вероятно, вследствие того, что нуклеотиды, с которыми они работали, представляли собой смеси 2 - и 3 -изомеров. Кроме того, они выделяли оптически неактивный рибнтфосфат в результате восстановления рибозофосфата, полученного из гуаниловой кислоты (через продукт дезаминирования — ксантиловую кислоту). Однако при использовании условий, в которых проходит миграция фосфорного остатка, такое выделение не имеет никакого смысла. Тем не менее уже это исследование показало, что именно 2 - или З -гидроксильная группа сахара в таких нуклеозидах этерифицирована фосфатом. Так, дезаминирование адениловой кислоты приводило к инозиновой кислоте, дающей при гидролизе гипоксантин и рибозофосфат, который не был рибозо-5-фосфатом [40]. Фосфорилирование 5 -0-три-тилуридина приводит к уридиловой кислоте, которая оказалась [c.126]

Для фосфорилирования производных нуклеозидов дибензилхлорфосфат более удобен вследствие того, что бензильные группы легко удаляются рядом методов, включая гидрогенолиз, кислотный и щелочной гидролиз и анионное расщепление [97]. При обработке 2, 3 -0-изопропилиденаденозина дибензилхлорфосфатом образуется 5 -дибензилфосфат, из которого каталитическим гидрогенолизом удаляются бензильные группы. При действии разбавленной кислоты отщепляется изопропилиденовый остаток и образуется с хорошим выходом аденозин-5 -фосфат [98]. В другом случае использовали кислотный гидролиз 2, 3 -0-изопропилиденаденозин-5 -дибензил-фосфата в мягких условиях, в результате которого образовывался аденозин-5 -бензилфосфат, из которого гидрогенолизом получали свободный нуклеотид [98]. [c.141]

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]

Смотреть страницы где упоминается термин Фосфорилирование нуклеозидов кислот: [c.395] [c.438] [c.438] [c.311] [c.349] [c.391] [c.309] [c.395] [c.92] [c.111] [c.153] [c.170] [c.171] [c.447] [c.282] [c.522] [c.160] [c.163] [c.169] [c.283] [c.322] [c.352] [c.400] [c.478] [c.490]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология