Нуклеозид пирофосфаты

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]

Нуклеозид-Ф-Ф4-Ф Нуклеозид-Ф -Ф- -Пирофосфат. [c.256]

Несмотря на применение защищенных производных нуклеотидов и нуклеозидов, некоторые побочные реакции (например, образование пирофосфатов при синтезе исходя из моноэфиров фосфорной кислоты) все же имеют место вследствие этого требуется тщательная хроматографическая очистка продуктов реакции. Одним из приемов, позволяющих существенно упростить очистку продуктов реакции, является фиксация одного из компонентов реакционной смеси на полимерном носителе Такой полимер может быть легко отделен от других компонентов реакционной смеси. Продукт реакции, фиксированный на полимере, можно подвергать дальнейшим превращениям, что значительно упрощает многостадийные синтезы. Наконец, после выполнения всех стадий продукт может быть отщеплен от полимера и выделен в чистом состоянии. Такой подход к синтезу олигонуклеотидов привлекает сейчас большое внимание . Неспецифичность химических методов создания межнуклеотидной связи, являющаяся недостатком химического подхода к синтезу олигонуклеотидов (получение защищенных производных нуклеозидов и нуклеотидов требует многостадийных синтезов), в данном случае дает ряд преимуществ, поскольку в синтез олигонуклеотидов могут быть введены самые разнообразные производные нуклеозидов, в том числе и синтетические аналоги компонентов нуклеиновых кислот. Это открывает широкие возможности исследования связи структуры и функции природных полинуклеотидов. [c.86]

Об относительной устойчивости пирофосфатов, содержащих две или более диссоциированных группы, упоминалось выше. Тем не менее при соответствующих жестких условиях нуклеофильная атака неорганическим пирофосфатом Р Р -ди(аденозин-5 )-пиро-фосфата в растворе пиридина приводит к образованию смеси адено-зин-5 -фосфата, аденозин-5 -пирофосфата и аденозин-5 -трифосфата (и, возможно, аденозин-5 -тетрафосфата) [445]. Подобный анионообменный механизм можно предположить для идущего в твердой фазе медленного превращения кислых солей рибо- и дезоксирибо-нуклеозид-5 -пирофосфатов в смеси нуклеозид-5 -трифосфатов и нуклеозид-5 -фосфатов [443]. [c.277]

Такое направление реакции мол<но предотвратить, получив пмидазолид пирофосфата и проводя его реакцию с нуклеозид-монофосфатом. Альтернативным путем является гидролиз цикло-карбоната обработкой водным триэтиламином. В настоящее время для синтеза аналогов АТР и GTP, модифицированных по основанию или сахарному остатку, предпочитают использовать именно имидазолидный метод. Один из примеров — синтез [c.137]

По мере разделения перекрученных qeneit исходной молекулы к их основаниям, ставшим теперь доступными, присоединяются комплементарные нуклеозид-5 -трифосфаты, но с противоположных концов двух цепей. При взаимодействии трифосфатов с З -оксигруппами предыдущих нуклеотидов в растущих цепях образуются новые 3, 5 -фосфодиэфирные связи и освобождаются молекулы неорганического фосфата. В результате каждая из двух родительских цепей дает начало двойной спирали с новой цепью, когда та становится достаточно длинной. Раньше принято было считать, что раскручивание исходных цепей может происходить только на концах двойной спирали. Сейчас установлено, что эти цепи расходятся в нескольких местах на протяжении всей спирали, а образовавшиеся в каждом месте полинуклео-тидные фрагменты соединяются в процессе еще одной реакции (она здесь не показана), давая законченные нити очень большой длины. ФФ — неорганический пирофосфат. [c.484]

Основное применение пирофосфаты и смешанные ангидриды находят в виде реакционноспособных промежуточных соединений, образуюш,ихся из доступных фосфатов. Примером может служить синтез циклических фосфатов. Форрест и сотр. [1441 в результате обработки рибофлавин-5 -фосфата тетрафенилпирофосфатом и три-фторуксусным ангидридом в обоих случаях пол)Д1или циклический 4, 5 -фосфат рибофлавина. Очевидно, промежуточно образуюш,ийся ангидрид вызывает внутримолекулярное фосфорилирование, кон-курируюш,ее с разложением ФАД в слабощелочной среде [1431. Оба реагента успешно использовались для синтеза циклических 2, 3 -фосфатов нуклеозида из 2 - или З -фосфата нуклеозида [75, 2301. [c.113]

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]

Для синтеза ФАД из ФМН (в виде натриевой соли) и АМФ в качестве конденсирующего средства был применен трифторуксусный ангидрид [410]. Реакция протекает в результате атаки трифторуксусного ангидрида фосфатным анионом с образованием промежуточного ангидрида, который, взаимодействуя со вторым фосфатным анионом, образует Р ,Р2-(динуклео-зид-5 )пирофосфат. Этим методом можно получать значительные количества ФАД, однако выход вещества невысокий ( 10%). Из ФМН и соответствующих нуклеозид-5 -фосфатов с применениел трифторуксусного ангидрида были получены аналоги ФАД, содержащие вместо аденина урацил, цитозин, гуанин [410] и никотинамид [410, 4111. [c.557]

Одно из более сложных применений молекулярной селекции нуклеиновых кислот связано с попытками создать на этой основе рибозимы с новыми каталитическими функциями. С этой це.пью необ.ходимо создать новые методы селекции. Как уже говорилось в 6.4, открытие рибозимов вызвано повышенный интерес к возможности участия рибозимов на первых этапах эволюции. Для этой цели необходимы рибозимы с синтетическими функциями. Ниже приводится пример получения с помощью молекулярной селекции нуклеиновых кислот фермента, катализирующего реакцию соединения двух олигорибоиуклеотидов, один из которых (донорный) несет на 5 -конце трифосфатную группу, с помощью которой с отщеплением пирофосфата осуществляется образование новой межнуклеотидной связи с 3 -ОП-группой акцепторного олигонуклеотида. Эта реакция по своему типу идентична реакции элонгации полинуклеотидной цепи, в ходе которой осуществляется перенос нуклеотидного остатка от нуклеозид-5 трифосфата на 3 -ОН-группу растущей полинуклеотидной цепи. С.хема селекции представлена на рис, 87. Для большей эффективности этого процесса трифосфатная группа и 3 -ОН-группа донора долясны быть сближены. Это можно сделать создав конструкцию (рис. 87, а), в которой эти две группы оказываются комплементарными соседним нуклеотидам стебля в шпилечной структуре. Па 5 -конце акцепторного [c.307]

Процесс биосинтеза РНК осуществляется ферментами— РНК-полимеразами, которые используют ДНК в качестве матрицы. Как и в случае репликации, механизм образования фосфодиэфирных связей включает в себя катализируемую ферментом нуклеофильную атаку 3 -гидроксильной группы растущей цепи на <а-фосфатную группу присоединяемого субстрата (рибонуклеозидтрифосфата). При образовании фосфодиэфирной связи от трифосфата отшепляется неорганический пирофосфат. Каждый вновь присоединяемый нуклеозид комп.пементарен тому звену матрицы, которое является ближайшим 5 -соседом только что скопированного звена. Цепь РНК растет в иаправ.1ении. V- - 3 по мере движения РНК-полиме-разы по копируемой цепи ДНК в направлении от З -конца к 5 -кон-цу. Схема процесса транскрипции показана на рисунке 234. [c.412]

Рис 17 Регуляция фермента тивной активности ковалент ной модификацией (Е фермент НТФ НДФ и НМФ соответст венно нуклеозид три ди и мо нофосфаты ФФн неорганиче ский пирофосфат) [c.77]

Синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты был осуществлен при помощи фермента, выделенного из Es heri hia oli (А. Корнберг, 1957 г.) В этих синтезах в качестве исходных веществ применялись нуклеозид-5 -трифосфорные кислоты. Последние реагируют под действием фермента с нуклеозидмонофосфорной кислотой, отщепляя пирофосфат, например [c.779]

Пирофосфорилазы. Ферменты, катализирующие образование нуклеозиддифосфатсаха-ров и пирофосфата из нуклеозид-5 -трифос-фата и сахарофосфата. [c.1016]

Алкилирование аденозина под действием окиси этилена гладко протекает в водном растворе при pH 6,5 и комнатной температуре (время полупревращения в этих условиях составляет 13,5 ч) Продукт реакции идентифицирован как 1-Ы-(р-окси-этил)-аденозин. При взаимодействии с аденозин-5 -трифосфатом происходит побочная реакция алкилирование по остатку фосфорной кислоты. При этом в реакцию вступает лишь фосфо.моноэфир-ная группа фосфодиэфиры в этих условиях не алкилируются, и в двузамещенном пирофосфате — никотинамидадениндинуклеоти-де—реакция протекает только по N-1 остатка аденина. Скорость реакции уридина с окисью этиленавозрастает при увеличении pH это связано, очевидно, с участием в реакции аниона нуклеозида. При pH 8—9 реакция заканчивается за 2 дня. Первичный продукт реакции З-Н-(р-оксиэтил)-уридин подвергается дальнейшему алкилированию по гидроксильным группам остатка рибозы. При взаимодействии с окисью этилена уридин-5 -фосфата образуется 3-Ы-(р-оксиэтил)-уридин-5 -(р-оксиэтил)-фосфат. Реакция окиси этилена с цитидином не изучалась, однако при реакции с l-N-метилцитозином 267 первоначально образуется l-N-метил-З-N-(р-оксиэтил)-цитозин, который претерпевает дальнейшее алкилирование с образованием 1-Ы-метил-3,4-эк зо-Ы-ди-(р-оксиэтил)-цитозина последний легко дезаминируется до 1-М-метил-3-М-(р-окси-этил)-урацила. [c.372]

В данном случае, вероятрю, образуется промежуточный мономерный метафосфат нуклеозида, который получается либо из первоначально получающегося аддукта нуклеотида и карбодиимида, либо из Р Р--динуклеозид-5 -пирофосфата при взаимодействии последнего также с карбодиимидом [143], хотя виутримолекуляр- [c.151]

Исследования дисперсии оптического вращения указывают на то, что в водном растворе полифосфатная цепь аденозин-5 -трифосфата может изгибаться с образованием связи между р- и уфосфатными группами и аминогруппой аденина [26]. Хотя ионы кальция и магния при pH 7 не влияют на оптическую симметрию молекулы, под действием ионов цинка, по-видимому, образуется конформация, стабилизированная 2п-хелатными связями между концевой фосфатной группой и заместителем в положении 6 пуриновых или пиримидиновых пирофосфатов и трифосфатов, но не 5 -монофос-фатов [27]. Кривые спектрального титрования в присутствии или в отсутствие ионов магния показывают, что в растворе нуклеозид-5 -трифосфаты существуют, вероятно, в свернутой конформации, в которой ион Mg координационно связывает пирофосфатную структуру с гетероциклическим основанием. Небольшие сдвиги в сторону более низких значений рКкажущ в присутствии ионов (приблизительно на 0,3 единицы) найдены для трифосфатов, но не обнаружены для нуклеозидов [28]. Однако на основании спектров ядерного магнитного резонанса можно предположить, что хелатная конформация маловероятна и что комплекс металл — АТФ в растворе имеет вытянутую форму [29]. Полученные данные указывают также, что в образовании комплексов с магнием и кальцием принимают участие Р- и у-фосфатные группы [30]. [c.189]

Другие ионы ди- и многовалентных металлов также проявляют каталитическое действие и в различной степени влияют на природу продуктов, получающихся в результате мягкой деградации АТФ (и других нуклеозид-5 -трифосфатов). В частности, можно упомянуть гидролиз до аденозин-5 -фосфата, катализируемый ионами кальция или лантана, и почти количественное превращение аденозин-5 -трифосфата в аденозин-5 -пирофосфат под действием пасты из окиси цинка. Величина эффекта является, по-видимому, функцией размера иона и вполне может быть обусловлена положением иона металла в цепи трифосфата в тот момент, когда нуклеофильный агент (молекула воды, спиртовая гидроксильная группа, гидроксил-ионы или анионы фосфатов или других кислот) вступает во взаимодействие с ко>шлексом нуклеотид— ион металла, образуя активированное переходное состояние [44] (см. схему на стр. 192). [c.191]

Ввиду биологической важности производных адениловой кислоты основное внимание было сосредоточено на ацил- и аминоацил-ангидридах аденозин-5 -фосфата. Однако в клетках асцитной карциномы Эрлиха было обнаружено производное аспарагиновой кислоты и уридин-5 -фосфата [306], а в экстрактах из дрожжей (Гоги1ор815 ШШз) отмечено также присутствие аспарагинового, глутаминового, аргининового и аланинового производных уридин-5 -пирофосфата [307]. Из печени и лактирующих млечных желез выделены производные глутаминовой и аспарагиновой кислот и аденозин-5 -пирофосфата [308]. В связи с рассмотрением такого рода соединений интересно отметить, что в пекарских дрожжах обнаружена обусловленная нуклеозид-5 -трифосфатом активация пептидов, которая связана с протеолитическими процессами (поскольку к диализированной неочищенной фракции белка не было добавлено никаких аминокислот или пептидов). На 1 моль образовавшегося (из активированного пептида) гидроксамата приходилось стехио-метрическое количество освобожденного неорганического фосфата. Та же ферментативная фракция катализирует обмен радиоактивного фосфата с каждым из четырех рибонуклеозид-5 -трифосфатов [309]. [c.231]

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]

С двумя симметричными пирофосфатами) [367]. Тем же способом из смеси рибофлавин-5 -фосфата и нуклеозид-5 -фосфата были получены флавинадениндинуклеотид и гуаниновый, цитозиновый, урациловый и никотинамидпый его аналоги [368]. Трифторуксусный [c.245]

Другие пути синтеза пуриновых нуклеотидов de novo пока еще не обнаружены, и, вероятно, описанный выгие путь является довольно общим. Однако существуют ферментные системы, которые используют свободные пурины, например гликозилирующие рибозо- 1 -фосфат (или 2-дезоксирибозо-1-фосфат) путем реакции фосфо-ролиза с образованием нуклеозидов, которые затем фосфорилируются АТФ. Напротив, катализируемый ферментами пирофосфоролиз рибозо-1-пирофосфат-5-фосфатом дает непосредственно нуклеотиды. [c.303]

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]

Смотреть страницы где упоминается термин Нуклеозид пирофосфаты: [c.80] [c.118] [c.119] [c.124] [c.157] [c.161] [c.171] [c.911] [c.472] [c.146] [c.167] [c.187] [c.240] [c.244] [c.248] [c.259] [c.260] [c.261] [c.261] [c.266] [c.283] [c.283] [c.309] [c.314] [c.315]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология