tartalom
- Adenozin nukleozid
- Nukleozid foszforamidit
- Purin nukleozid foszforiláz | Purin nukleozid foszforiláz funkció
- Nukleozid terápia a mitokondriális kimerüléshez
- Következtetések
- Interjú kérdések és válaszok
Adenozin nukleozid
Az adenozin-nukleozid változatos formában fordul elő a természetben. Nitrogéntartalmú bázisból áll az adenin egy öt szénatomos ribóz cukorhoz kapcsolódik β-N9-glikozidos kötésen keresztül. Az adenozin jelen van a nukleinsavakban, például a DNS-ben és az RNS-ben, amelyeket minden életforma genetikai anyagának tekintenek. Az adenozin számos alapvető biomolekulában is jelen van, például az adenozin-monofoszfátban (AMP), az adenozin-difoszfátban (ADP) és az adenozin-trifoszfátban (ATP). Az AMP, ADP és ATP energiahordozóként működnek a legtöbb biokémiai folyamatban. Az ATP-t gyakran a sejt energiavalutájának tekintik.
Az adenozin másik származéka, a ciklikus adenozin-monofoszfát (cAMP) aktívan részt vesz a jelátviteli útvonalakban és más sejtjelátviteli eseményekben a szervezeten belül.
Az adenozin fontos vázszerkezetet biztosít bizonyos vitaminokban, például a B12-ben és a gyökös S-adenozil-l-metionin (SAM) enzimekben.
Számos adenozin-származékot alkalmaznak olyan fiziológiai rendellenességek esetén, mint a supraventrikuláris tachycardia (SVT) és a szupraventrikuláris tachycardiában (SVT) szenvedő betegek. Az adenozin fenntartja a szívritmust azáltal, hogy modulálja a kamrai válaszarányt.
Az adenozin kölcsönhatásba lép más purin eredetű molekulákkal is, mint például a metilxantinokkal. A metilxantin az adenozin antagonistájaként működik. A metilxantint az adenozin farmakológiai hatásainak megszüntetésére használják. A metilxantinok bőségesen megtalálhatók a csokoládéban, teában, kávéban stb., a jelentős mennyiségű kávét vagy teát fogyasztó emberek nagyobb mennyiségű adenozint kapnak a megfelelő farmakológiai válasz érdekében.
Adenozin anyagcsere
Az adenozint az adenozin-deamináz nevű enzim bontja le, amint belép a vérkeringésbe. Az adenozin-deamináz enzim jelen van a vörösvértestekben és az erek falában. További részletek az adenozin (purin) metabolizmusáról kattints ide
A dipiridamol az adenozin nukleozid transzporter gátlásával fokozza a koszorúér értágulatot, ami az adenozin felhalmozódását eredményezi a véráramban és értágulatot okoz.
Az adenozin-deamináz enzim hiánya súlyos immunhiányt okoz.
Az adenozin-nukleozid egyéb fontos szerepei
– Különféle adenozin-nukleozid-származékok reverz transzkriptáz inhibitorként működnek, és leállítják a retrovírus replikációs folyamatát.
– Az adenozin gyulladásgátló szerként működik.
– A metotrexát kiváltja az adenozin felszabadulását; ezért gyulladásgátló szerként működik.
– Ismeretes, hogy az adenozin gátló és elnyomó hatást fejt ki a központi idegrendszerre (CNS).
– Az adenozin elnyomja az androgenetikus alopecia hatásait.
A megnövekedett adenozinszint álmosságot okoz.
Nukleozid foszforamidit
A nukleozid foszforamiditeket természetes és szintetikus eredetű nukleozidokból szintetizálják. Nukleotid oligomerek vagy oligonukleotidok szintetizálására használják. A nukleotid-oligomerek a DNS/RNS rövid fragmentumai. A szintetikus és a természetben előforduló nukleozidokban jelen lévő reaktív aminocsoport (exociklusos) és hidroxilcsoport megfelelően védett a szükségtelen mellékreakciók elkerülése érdekében. A nukleozid analóg reaktív hidroxilcsoportjának megfelelő védelmével azt megfelelő foszforamiditté kell alakítani. A foszforamidit ezután beépül a szintetikus DNS/RNS-be.
A foszforamidit stratégia lehetővé teszi nukleozid vagy nukleozid analógok beépítését az oligonukleotid lánc közepébe. A kívánt beépüléshez a nukleozidnak két szabad hidroxilcsoporttal vagy egy nukleofil csoporttal (merkapto- vagy aminocsoport) és egy szabad hidroxilcsoporttal kell rendelkeznie.
Nukleozid foszforamidit készítményei
A nukleozid-foszforamidit szintézise három fő lépésben fejeződik be:
1. lépés: a védett nukleozid szabad hidroxilcsoportját gyenge sav jelenlétében foszfor-diamidit kezelésnek vetjük alá. A 2-ciano-etil-N,N,N',N'-tetraizopropil-foszfor-diamidit egy amidit, amelyet általában stabil nukleozid-foszforamiditek kereskedelmi szintézisére használnak.
2. lépés: szerves bázis bevezetése N-etil-N,N-diizopropil-amin (Hunig-bázis) a tápközegben nukleozid-diamidit előállítására.
3. lépés: az oldatot később a foszfát védőcsoportnak megfelelő alkohollal kezeljük, például 2-ciano-etanolt használunk gyenge savval.
A képződött nukleozid-foszforamiditeket később szilikagél oszlopkromatográfiával tisztítják.
Purin nukleozid foszforiláz | Purin nukleozid foszforiláz funkció
A purin nukleotid foszforiláz (PNPáz) katalizálja a purin nukleozid és a purin reverzibilis átalakulását, amint azt a következő reakció említi:
Purin nukleozid + foszfát –> purin + α-D ribóz-1-foszfát
A PNPáz inozin-foszforiláz néven is ismert, és a szisztematikus neve az purin-nukleozid-foszfát riboziltranszferáz
A PNPáz a glikozil-transzferázok családjába tartozik. A PNPáz öt szénatomos cukrot tartalmazó nukleozidokra hat, ezért pentozil-transzferáznak nevezik.
A PNPáz aktívan részt vesz az olyan alapvető utakban, mint a nikotinát, nikotinamid, pirimidin és purin metabolikus utak.
A lényeges osztályba tartozó glikoziltranszferáz enzimek a timidin-kinázuridin-kináz, citidin-kináz és dezoxicitidin-kináz, amelyek a timidin, uridin, citidin és dezoxicitidin foszforilációját katalizálják.
Klinikai jelentősége: Az adenozin-deamináz mellett a PNPáz szabályozza a purin anyagcserét. Ezen enzimek bármelyikében bekövetkező mutáció a dezoxiadenozin-trifoszfátok [(d)ATP-k] felhalmozódását eredményezi, amelyek apoptózist (programozott sejthalált) indukálnak a limfocitákban. Az ilyen események a limfocitákban SCID-t (súlyos kombinált immunhiányt) eredményeznek.
Nukleozid terápia a mitokondriális kimerüléshez
A mitokondriumok a sejtszervecskék, amelyek a körkörös DNS másolatát tartalmazzák (úgy ismert, mint mitokondriális DNS vagy mtDNS). Ez hasonlít a bakteriális DNS vagy egyetlen körkörös kromoszóma ezért nevezik sejtnek a sejtben.
A mitokondriális DNS olyan géneket tartalmaz, amelyek a légzés folyamatában szükséges enzimet kódolják a különböző sejtfolyamatok működéséhez szükséges energia előállításához. Ezért a mitokondriumokat erőműnek nevezik. Ezért a mitokondriális DNS-t fenn kell tartani a sejt megfelelő működéséhez és más sejttevékenységekhez. A mitokondriális DNS változásai az energiatermelés és a sejtfolyamatok károsodását okozzák, ami végső soron mitokondriális DNS-kimerülési szindrómához vezet.
A mitokondriális DNS szintéziséhez szükséges dNTP-k megegyeznek a sejt DNS-ével, de kiegyensúlyozott arányban kell jelen lenniük a mitokondriumokban. Kiegyensúlyozatlanság a benne lévő dNTP-k arányában A mitokondriumok változásokat és eltéréseket okoznak a mitokondriális DNS-ben, amelyek mitokondriális DNS-kimerülési szindrómához vezetnek.
A dNTP-k vagy más építőelemek, például a dezoxinukleozidok bevezetése segíthet a mitokondriális DNS-kimerülési szindróma kezelésében azáltal, hogy helyreállítja a dNTP-k egyensúlyát és helyreállítja a mitokondriális DNS-t. Ezt nukleozid terápiának nevezik.
A nukleozidoknak a test érintett területére történő megcélzása meglehetősen nagy kihívást jelent, ezért kihívást jelent a nukleozidszintek kiegyensúlyozása a célhelyen. A kutatók manapság módosítják a nukleozidokat, hogy hatékonyabban érjék el célhelyüket. A módosított nukleozidok ilyen módon történő megcélzása hatékonyabb módszernek bizonyul a mitokondriális DNS-kimerülési szindróma kezelésére, kisebb utóhatásokkal.
A kutatók új, hatékony és hatékony megközelítést próbálnak kidolgozni a mitokondriális DNS-előállításhoz módosított nukleozidokon keresztül a mitokondriális DNS-kimerülési szindróma leküzdésére.
A kutatók arra számítanak, hogy ez a tanulmány megnyitja az utat a mitokondriális DNS-kimerülési szindróma kezeléséhez azáltal, hogy a nukleozidok kombinációinak optimalizált megválasztásával hatékony eredményeket érnek el.
Következtetések
Ebben a cikkben részletesen tárgyaltuk az adenozin-nukleozid és a nukleozid-forforamidit fontos élettani vonatkozásait. ebben a cikkben a mitokondriális DNS-kimerülésről is beszéltünk röviden.
Interjú kérdések és válaszok
Q1 Az adenin egy nukleotid?
Válasz: Az adenin egy purin (kétgyűrűs) nitrogénbázis, amely szerkezeti komponensként jelen van a nukleozidokban és a nukleotidokban.
Q2. Soroljon fel néhány adenozin-nukleozid származékot?
Válasz: Az adenozin-nukleozid-származékok vagy analógok óriási fiziológiai vonatkozásúak, és gyakran többféle célt szolgálnak. Például tecadenozon, soledenozon, N6-tetrahidrofuranil-5'-klór-5'-dezoxiadenozin, N-(1S,2S)-2-hidroxi-ciklopentil-adenozin, regadenozon stb.
Q3. Az adenozin-nukleozid fontos szerepe?
Válasz: A kutatók az adenozin-nukleozidról számoltak be a természet különböző formáiról. Mindenütt megtalálható az élő szervezetek genomjában, esszenciális biomolekulákban (ATP, ADP, AMP stb.), és másodlagos hírvivőként működik a sejtjelátviteli útvonalakban.
Q4. A nukleozid-foszforamidit alapvető funkciója
Válasz: A nukleozid foszforamiditeket oligonukleotidok vagy oligomer nukleotidok előállítására használják. Az oligomer A nukleotidok a DNS vagy RNS rövid fragmentumai.
Q5. Hol található a purin nukleozid foszforiláz?
Válasz: A purin nukleozid foszforiláz a nukleotid bioszintézis mentőútjának esszenciális enzime; így számos szövetben megtalálható. Sokkal nagyobb mennyiségű purin nukleozid foszforiláz expresszálódik szinuszos endotélsejtekben, kupffersejtekben és hepatocitákban. A purin nukleozid foszforiláz a hepatocelluláris sérülések szivárgási markereként is szolgál, mivel expressziója inkább a májsejtekben és sokkal kisebb az izmokban.
Q6. A purin nukleozid foszforiláz klinikai jelentősége?
Válasz: A purin-nukleozid-foszforiláz és az adenozin-deamináz fontos szerepet játszanak a purin metabolikus ciklusának szabályozásában. A purin nukleozid foszforiláz mutáció dNTP-k (dezoxinukleozid-trifoszfátok) felhalmozódását eredményezi, ami beindítja az apoptózis mechanizmusát. Az ilyen események a limfocitákban SCID-t (súlyos kombinált immunhiányt) eredményeznek.
Q7. Mi a mitokondriális DNS-kimerülés?
Válasz: A dNTP-k arányának kiegyensúlyozatlansága a mitokondriális mátrixban a mitokondriális DNS termelésének károsodásához vezet. Ez befolyásolja a mitokondriumok megfelelő működését, mivel a mitokondriális DNS-ben számos gén található, amelyek kifejeződnek az alapvető funkciók ellátása érdekében. A károsodott mitokondriális DNS nem képes ellátni alapvető funkciókat. Ezt a jelenséget mitokondriális DNS-kimerülésnek nevezik.
Q8. Mi a legjobb módja a mitokondriális DNS-kimerülés kezelésére?
Válasz: A nukleozidoknak a test érintett területére történő megcélzása meglehetősen nagy kihívást jelent, ezért kihívást jelent a nukleozidszintek kiegyensúlyozása a célhelyen. A kutatók manapság módosítják a nukleozidokat, hogy megkönnyítsék a célzott szállításukat. A módosított nukleozidok ilyen módon történő megcélzása hatékonyabb módszernek bizonyul a mitokondriális DNS-kimerülési szindróma kezelésére, kisebb utóhatásokkal.
A kutatók új, hatékony és hatékony terápiát próbálnak kifejleszteni a mitokondriális DNS-előállításra módosított nukleozidokon keresztül a mitokondriális DNS-kimerülési szindróma leküzdésére. A kutatók arra számítanak, hogy ez a tanulmány megnyitja az utat a mitokondriális DNS-kimerülési szindróma kezeléséhez azáltal, hogy a nukleozidok kombinációinak optimalizált megválasztásával hatékony eredményeket érnek el.
Q9. Mi a purin nukleozid foszforiláz klinikai jelentősége?
Válasz: Az adenozin-deamináz mellett a PNPáz szabályozza a purin anyagcserét. Ezen enzimek bármelyikében bekövetkező mutáció a dezoxiadenozin-trifoszfátok [(d)ATP-k] felhalmozódását eredményezi, amelyek apoptózist indukálnak a limfocitákban. Az ilyen események a limfocitákban SCID-t (súlyos kombinált immunhiányt) eredményeznek.
Q10. Melyek a további csoportok a nukleozid-foszforamiditben?
Válasz: A nukleozid foszforamidit ezenkívül egy 5′-végét is védi DMT (4,4'-dimetoxi-tritil) csoport és a 3' vége ciano-etil-csoporttal védett
