Цитидин фосфат гидролиз

Поскольку равновесие гидролиза циклического фосфата до 3 -фосфата сильно сдвинуто вправо, равновесная смесь нуклеотидов и фермента содержит главным образом свободный и связанный 3 -фосфат. Так как циклический фосфат присутствует в очень малых количествах, релаксационные эффекты, связанные с его взаимодействием с ферментом, нельзя обнаружить в равновесной смеси. Выход из создавшегося положения был найден при использовании комбинации методов остановленной струи и температурного скачка, когда фермент и циклический фосфат быстро смешивали и затем скачкообразно повышали температуру системы. При такой постановке эксперимента возмущение системы производилось до установления равновесия и были зарегистрированы отдельные релаксационные процессы, связанные с взаимодействиями циклического фосфата и фермента. Аналогичные исследования проводили и со смесью фермента и цитидин-3 -фосфата. [c.73]

Из панкреатической железы была выделена рибонуклеаза, полученная в 1940 г. в кристаллическом состоянии. Она действует на РНК, расщепляя фосфоэфирную связь присоединенного к положению 3 пиримидинового нуклеозида (см. гл. 22.3). Особенности ее действия были исследованы Маркхамом и Смитом, которые показали, что первичными продуктами действия этой РНазы на РНК являются 2, 3 -циклофосфаты уридина и цитидина (47). Они в свою очередь на следующей стадии ферментативной реакции мед ленно гидролизуются до З -фосфатов [60]. Для пуриновых остат ков в то время не было аналогичных ферментов, обладающих по добной специфичностью. (Такодиастаза была открыта позднее) Однако в руках исследователей была фосфодиэстераза селезенки которая действует как экзонуклеаза н дает все четыре рибонук леозид-З -фосфата. [c.58]

Четыре простых пиримидиновых р ибо нуклеотида, полученных щелочным гидролизом рибонуклеиновых [458] (уридиловой и цитидиловой) кислот, являются 2 - и З -фосфатами нуклеозидов уридина и цитидина [459а]. 5 -Фос-фаты уридина и цитидина найдены в энзиматических гидролизатах рибонуклеиновых кислот [460]. Монофосфаты этих соединений синтезированыфосфорили-рованием соответствующих нуклеозидных производных [461]. 2, 5 - и 3, 5 -Дифосфаты уридина и цитидина найдены в продуктах гидролиза рибонуклеиновых кислот змеиным ядом [462а] . Были синтезированы циклические 2, З -фос-фаты уридина и цитидина, встречающиеся в гидролизатах рибонуклеиновых кислот под действием рибонуклеазы [463]. [c.257]

Пиримидиновые нуклеозиды и нуклеотиды. При регулируемом гидролизе рибонуклеиновых кислот энзиматическими или химическими методами может образоваться каждый из четырех рибонуклеозидов—аденозин, гуанозин, цитидин и уридин,— их монофосфаты (по три от каждого) или, в случае уридина и цитидина, их 2, 5 - и 3, 5 -дифосфаты. При энзиматическом гидролизе дезоксирибонуклеиновых кислот получаются дезоксирибонуклеозиды и их -фосфаты,- являющиеся производными аденина, гуанина, тимина, цитозина, 5-ме-тилцитозина и 5-оксиметилцитозина 3, 5-дифосфаты пиримидиновых дезокси- [c.255]

Ферменты, как правило, работают в определенном диапазоне pH и. чарактери-зуются некоторым оптимальным значением pH, при котором при прочих равных условиях скорость реакции имеет наибольшее значение. Причины такого характера зависимости можно пояснить на примере кинетики гидролиза цитидин-2, 3 -фосфата, катализируемого панкреатической рибонуклеазой. Как следует из рис. 60, изображающего активный центр фермента на второй стадии реакции расщепления РНК, каталитически активной является форма фермента, у которой остаток имидазола, принадлежащий Н1з-12, протонирован и способен подать протон на атом 2 -0 циклофосфааного фрагмента, а остаток имидазола, принадлежащий Н18-119, не протонирован и способен принять протон у атакующей 212 [c.212]

Колоколообразные кривые зависимости скорости от pH, наблюдаемые для ферментативных реакций, почти всегда интерпретируют исходя из схемы (1-33). Нахождение подобных зависимостей при гидролизе цитидин-2, 3 -фосфата рибонуклеазой [32] и гидратации фумаровой кислоты фумаразой (см. стр. 357) привело к предположению об участии в ферментативном процессе двух имидазольных групп гистидина в этом случае в схеме (1-33) АНг — белок[имидазол Н+][имидазол Н+], АН — белок[имидазол Н+][имидазол] и А" — белок[имидазол] [имид-азол]. [c.23]

Гидролиз фосфоэфирных связей в нуклеозид-2 (3 )-фосфатах протекает также под действием солей и гидроокисей тория циркония 2, редкоземельных элементов и свинцаНапример, при нагревании при 100° С в течение 20 мин с гидроокисью лантана уридин-2 (3 )- и цитидин-2 (3 )-фосфаты почти количественно превращаются в соответствующие нуклеозиды з. Скорость этой реакции очень сильно зависит от температуры. При 65° С и pH 7 полное дефосфорилирование нуклеотидов под действием гидроокисей лантана, церия и лютеция идет более 100 ч [c.544]

Кислотный гидролиз дезоксирибонуклеозид-3, 5 -циклофосфа-тов и пуриновых рибонуклеозид-3, 5 -циклофосфатов приводит к выделению оснований (см. стр. 495), сопровождающему разрыв фосфодиэфирных связей . Так, при нагревании аденозин-3, 5 -циклофосфата с сульфокатионитом в Н+-форме образуется смесь рибозо-2 -, -3 - и -З -фосфатовв более жестких условиях — при нагревании с 1 и. соляной кислотой при 100° —продуктами реакции являются аденин, рибоза и ортофосфорная кислота При аналогичной обработке (1 н. НС1, 100 °С) уридин-3, 5 -циклофос-фат полностью расщепляется за 1 ч (время полупревращения 8 мин) при этом образуются урацил (67%), уридин-2 (3 )-фосфат (27%) и уридин-5 -фосфат (6%). Цитидин-3, 5 -циклофосфат разрушается полностью за 2 ч (время полупревращения 26 мин) при этом возникают цитозин (6%), цитидин-2 (3 )-фосфат (78%) и ци-тидин-5 -фосфат (13%) [c.552]

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]

Обработка аденозина хлорсульфоновой кислотой ( lSOgH) приводит к трисульфозамещенному нуклеозиду аналогичным образом из 2, 3 -0-изопропилиденового производного аденозина получен аденозин-5 -сульфат [204, 240]. Аналогичные методы использовались для синтеза сульфоэфиров цитидина [238]. В отличие от 5 -фосфата цитидип-5 -сульфат легко гидролизуется кислотой. [c.171]

Кислотный гидролиз этерифицированных рибонуклеозид-2 (или 3 )-фосфатов, вероятно, проходит через стадию симметричного переходного состояния (тип И или III), так как при частичном гидролизе цитидин-3 -бензилфосфата в непрогидролизовавшемся диэфире было найдено значительное количество изомерного 2 -бен-зилфосфата. С другой стороны, при частичном щелочном гидролизе не происходит миграции бензилфосфатной группы, на основании чего промежуточным переходным состоянием можно считать несимметричное соединение IV [231]. [c.177]

Применение методов хроматографии на бумаге для быстрого анализа пуриновых и пиримидиновых оснований [76, 77] в гидролизатах небольших количеств рибонуклеиновых кислот вскоре показало, что молярная эквивалентность этих оснований скорее была исключением, чем общим правилом. Еще более важным было наблюдение, что разделение смеси нуклеотидов в щелочном гидролизате рибонуклеиновой кислоты при помощи ионообменной хроматографии дает изомерные пары нуклеотидов, являющихся, как позже было показано, нуклеозид-2 - и пуклеозид-З -фосфатами [78]. Хотя эти изомеры не подвергались взаимопревращению в щелочи, кислота легко катализировала миграцию фосфатного остатка между 2 - и З -гидроксильными группами. Таким же методом были обнаружены 5 -фосфаты аденозина, цитидина, гуанозина и уридина (среди прочих продуктов) после гидролиза кишечной фосфодиэстеразой рибонуклеиновых кислот, предварительно обработанных рибонуклеазой [79]. Со значительно более высокими выходами нуклео-зид-5 -фосфаты получены при действии диэстеразы змеиного яда на рибонуклеиновые кислоты из дрожжей и печени теленка гидролизаты содержали также свободные нуклеозиды и нуклеозид-2 (3 ),5 -ди-фосфаты [80]. [c.373]

Из цитидин-2 (З )-фосфата также было получено соединение, представляющее собой полимер, однако пи химическими, ни ферментативными, ни спектроскопическими методами не удалось установить наличия межнуклеотидных связей, аналогичных связям в природных нуклеиновых кислотах (т. е. фосфодиэфирных групп, связывающих вторичный гидроксил сахара одного нуклеозида с первичной гидроксильной группой другого). Этот полимер вполне устойчив к действию щелочи и к ферментативному гидролизу обычными диэстеразами и, скорее всего, содержит фосфоамидные межнуклеотидные связи между 2 (или 3 )-фосфатными группами и 6-амино-группой соседнего цитозина. Избирательное ацетилирование аминогруппы в цитидин-2, 3 -циклофосфате с последующей обработкой дифенилхлорфосфатом приводит к образованию полинуклеотидов (с обычным типом связи), из которых ацетильные группы удаляются щелочным гидролизом в мягких условиях, в результате чего были получены олигоцитидиловые кислоты с различной длиной цепи [32]. Следует отметить, что при ацетилировании сначала образуется промежуточный смешанный ангидрид уксусной кислоты и циклофосфата (в результате взаимодействия цитидин-2, З -циклофосфата с уксусным ангидридом), который и является ацилирующим агентом. В отличие от этого ангидрида в дезоксицитидилил-5 -ацетате происходит замещение более стабильного аниона (ацетата), т. е. в пиридине становится доступным для нуклеофильной атаки атом фосфора. По существу, различие между двумя типами соединений объясняется неравенством значений констант диссоциации (рК) гидроксильных групп фосфатного остатка (около 1 и 6,5 соответственно), принимающих участие в образовании ангидридной связи. Несмотря на это и вопреки вводящим в заблуждение данным [14], избирательное ацетилирование аминогруппы в дезоксицитидин-5 -фосфате все же может быть осуществлено при подходящих условиях (использование пространственно затрудненного третичного основания и диоксана вместо пиридина в качестве растворителя). [c.492]

В качестве примера рибонуклеазной реакции рассмотрим гидролиз эфиров цитидин-З -фосфата [22, 23], который представляет интерес с точки зрения каталитического воздействия кислотно-основной пары, составленной из двух остатков имидазола, один из которых находится в виде иона, а другой — в форме свободного основания. Смещение протонов и перенос электронов по затронутой реакцией системе химических связей и в этом случае способствует эффективному протеканию гидролиза. Если не рассматривать детали, связанные с адсорбцией субстрата, то на первой стадии реакции сдвиги двух протонов и перенос электрона по системе превращаемых связей приводит к отщеплению спирта без участия молекулы воды. Возникающая цепь перераспределения связей соответствует процессу [c.174]

Действие панкреатической рибонуклеазы . Рибонуклеаза относится к ферментам, имеющим многофункциональную природу активного центра. Для рибонуклеазы характерно выполнение двух функций гидролазной и трансферазной. Рассмотрим механизм действия панкреатической рибонуклеазы, катализирующей гидролитическое расщепление рибонуклеиновой кислоты, иа примере гидролиза эфира цитидин-З -фосфата. [c.241]

Так 1как деградация РНК под действием рибонуклеазы осуществляется в два этапа (вначале расщепляется фосфодиэфирная связь в РНК и образуется ци <лический диэфир, а на второй стадии пиримидин-2 , З -циклическая фосфатная связь гидролизуется донуклеотид-З-фосфата), то, используя РНК в качестве субстрата, можно исследовать общую реакцию, а с помощью цитидин-2 , 3 -циклофосфата — только вторую реакцию. Одинаковую инактивацию облученной РНКазы наблюдали при использовании обоих субстратов (рис. П1-1), т. е. в равной мере поражаются обе функциональные единицы фермента. [c.60]

Исследование стационарной кинетики гидролиза цитидин-2, 3 -фосфата до цитидин-3 -фосфата показало, что реакция описывается относительно простой схемой, которая объясняет зависимость кинетических параметров от pH (Herries et al., 1962). Кинетический механизм реакции можно представить схемой (16.48), где S — цитидин-2, 3 -фосфат, Р — цитидин-3 -фосфат. Константы ионизации [уравнение (16.49)] составляют pKgE = 5,2 рКах S 6,3 рК Е 6,8 и рК , s 8,1. Значения рК для свободного фермента дают основание предполагать, что существенными для катализа являются остатки гистидина рК Е можно отнести к аномальной карбоксильной группе фермента. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология