И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 195
Текст из файла (страница 195)
соедо в молекулах к-рых гетероцшгл через атом Х или С связан с любым моиосахаридом, иногда сильно молифипироваяньяя (см. Минорные нукдеозиды). В зависимости от входящих в молекулу остатков моносахарида и гетероциклич основания различают рибо- и дезоксирибояуклеозиды,пурияовые и пиримидиновые Н. Канонические Н. (см.рис.) — аденозин (сокращенно А), гуанозин (О), цитидин (С), ях 2ьдезоксианалоги, а также тамидин (Т)и уридин (٠— яиляются компонентами нукдеияовых кислот. В природе Н.
Встречаются также в сиоб. состоянии (яреим. в виде лукдеозидлых омтибионников). Пнрннндннаане ч! зеззндн Оановнме нуклеозндм, ахолзщяс е охтна нуклеаноанм к-т. Осноааниям и составе Н. В крнсталлич. состоянии отвечают таутомерные формы, к-рые приведены в ф-лах. Экзоцнклич. группа ХН частично даоесвазана, что прояяляется в укорачивании сазпи С вЂ” Х и отсутствии свободы вращения относительно нее. В р-ре а незначнт. кол-вах присутствуют и др. таутомерные формы. Основания и связанные с ними атомы практически копланариы.
Кольцо дезоксирибозы в состаае Н, всегда неплоское и обычно находится в Сз- или Сз-эяе)о-конформации (атом С соотв. в положении 2' или 3' располагается яад фураиозиым кольцом). В р-ре эти конформации находятся в динамич. равновесии. Их взаимное превраш. происходит через 04-элдо-кояформацию; положение равяовесия определяется природой заместителей при атомах в положениях С-2' и С-3'.
Все природные Н. имеют р-кояфигурацндо Х-глнкозядной связи. Вращение гетероциклич. основания относительно этой связи в принципе свободное, однако сочетание ряда стабилизирующих факторов приводит к предпочтительной алши-ориентации В случае пиримидипоаых Н, (атом О-2 597 НУКЛЕОЗИДЫ 303 направлен в сторону от сахара), тогда как пуриновые Н.
встречаются как в гин-, так и и дитя-конформации (имидазольное кольцо направлеяо соотв. в сторону сахара и от него); исключение составляет гуанозин, для к-рого характер. на гин-коиформадпгк Н.— кристаллич. В-аа, имеют характерные рН-зависимые УФ спектры (см. табл.). Обладают слабыми основными св-вами; нх разл. склонность к протонированию (убывает в ряду: С> О > А > Т= О) используют ддя разделения Н, методами ионообмеиной хроматографии и электрофореза.
НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЬ!Х НУКЛЕОЗИДОВ Яукаеознд Мол. м. Т. ол., (с)» РК, 'С ' ' В скобках лраводятс» коннеатраляа Н. а соде, % но мао»; щсл; щслочнан арада. " В скобках оряводнтса значсщм с (в тмс. сд.). Хим. св.ва Н. опредешпотся прежде всего природой угле- водного и гетероциклических остатков. При действии НХО2 происходит дезаминирование, в результате чего О экзоциклич. аминогруппа Х яре вращ.
в оксо- или Н енольную ф-цию (в резуль- (%,3 тате таутомерии); впало- 1'1 гичные преаращ. проис- й ходат при действии ферментов нуклеозиддезами- 1 П яаз. При этом из цитидина образуется уридин, из адснозииа — инозин, или рибоксии (ф-ла 1, й-остаток рибозы; т. пл. 218'С, [п)~о~ — 49,2' при концентрации 0,91% в воде; Х„щ, 248,5 нм, 8 !2200), из гуанозина — ксантозин (ф-ла П, й — остаток рябозы; т. нл.
> 300'С вЂ” с разл., (а)~о~ — 51,2' пря концентрации 1% в 0,1 н. водном р-ре ХаОН; )з,, 253 нм, е 8790). Следует также отметить ацилироаание (в т.ч. фосфорилироааиие) и алкилироваиие остатков моиосахарида ло гидроксилам; 1Ч- и О-алкилирование по гетероциклич. осноВаниям (преим, в положения 3,4 шзримидинов и 6,7 пурииов); замены гидроксилов остатка моносахарида на разл. атомы и группы (Н, На1, ХНз, 1Ч, и др.); присоедянение по 5,б-двойной связи пиримидинов (и!дрироианне, гидроксилироваяие, присоединение бисульфита и др.
иуклеофнлов); галогеиироааиие (в т.ч, фт орирование) и металлирование (гл, обр. получение 1.!%производных) пиримидинов в положение 5 с послед. заменой металла на разл. группы (преим. алкнльные); аналогичное гапогенирование с послед. замещением в яоложеиии 8 пуринов; 5-гилроксяметилирование с послед, иревращ. СН,ОН в карбоксил и его дсриватизацией; раскрытие пиримидийового кольца под действием гидразина или гндроксиламина; образование Х-оксидов, дестабилизирую- 598 304 НУКЛЕОПРОТЕИДЫ шее гетероциклнч. ядро; пернодатлое расщепление 2',Зь глнкольной группировки остатка рибозы с образованием высокореакционноспособного диальдегида; катализируемое к-тами расщепление Х-гликозидной связи (наиб. чувствительны при этом пуриновые Н.
дезоксиряда). Нек-рые св-ва Н. определшотся сочетанием остатков моносахарида и гстероцикла. Так, внутрнмол. нуклеоф. атака атома О в положении 2 пиримидипа по атому С в положении 2', 3' или 5' пРи наличии эффективной Уходшцей гРУцпы (папРо тозпльной) приводит к соответствующим трициклическим ангидронуклеозидам-важным промежут.
соед. в синтезе аналогов Н. Природные Н. получают пренм. ферментативным гпдролизом ДНК или щелочным гидролизом РНК с послед. ферментативным дефосфорилированием образующейся смеси нухлеотидов (нуклеозндфосфатов) и хроматографич. разделением. Существующие эффективные методы хим. синтеза используются гл. обр.
для получения непрпродных Но однако постепенно, становясь все более экономичными, они распространяются на синтез природных Н. Обычно синтез Н. осуществляют взаимод. пертрнметилсилилир. основания с перацилир, моносахаридом или ацилгвлогенозой (гликозидная группа ОН заменена на галатеи, др. группы ОН ацилированы), сплавлением основания с перацетилир. моносахаридом или же конденсацией основания с ацнлгалогепозой в присут, солей ртути. Др.
путь синтеза — достройка гетероцпкла в составе фрагмента, содержащего рибозу, с использованием подходящего снптона (см. Оргаличепсмй синтез), этот подход чаще всего используется в синтезе Н. с С-гликозилной связью. Синтетически получено множество Н,, модифицированных по основанию п моносахарццу (в т. ч.
с линейной формой последнего вместо циклической), с а-конфигурацией М-гликозидной связи и т.д. Н. используют как исходные в-ва в искусств. сннтезе фрагментов ДНК (РНК) и синтезе нуклеотидов, в качестве лигандов в аффинной хроматографии, в химиотерапии вирусных, онкологич. и нек-рых др. заболеваний (напр., 3-азидо-3ьдезокситимиднн, нли азидотимидин,— против синдрома приобретенного иммунодефяцита, рибоксин — при ишемической болезни сердца, )+)3-арабпнофуранозилцитозип, или цитарабип,-противоопухолевый препарат). и г Оргымтссха» хамил ау«леивоаых «пехот, М, 1970, Шааароаа 3 А, Богххвоп А А, Хамза Юхлеивоаых авпют в вх «омповевгое, М, !970, нес!сопев ммгопасх Сьепмгсгу, Ыо1оау епд мпьсц аррьсаиоо« ед. Ьу к т чга1ьег (ао), хт-1., 1979 юл яр НУКЛВОПРОТЕЙДЫ, комплексы нуклеиновых к-т с белхами.
Содержатся в каждой клетке и выполюпот вюкные ф-цни, связанные с хранением и реализацией генетич, информации. Н. образуются с участием как ДНК (дезоксирибонуклеопротеицы, или ДНП), так и РНК (рпбонухлеопротеиды, или РНП). Типичные представители РНП вЂ” рвбасомы (комплексы рибосомных РНК с белками) и информосомы (комплексы матричных РНК с белками); типичный ДНП- хромаглым (комплекс ДНК с гисшоыалсм и негистоновыми белками). К Н. относят также вирусы (бактериофаги, вирусы растений и животных без внеш.
оболочки) и пувлеокапсиды вирусов (комплексы вирусных РНК и ДНК с белками у внрусов с внеш. оболочкой). В отличие от многочисл. короткожнвущвх комплексов нуклеиновых к-т с белками, образующихся при биосинтезе и распаде нуклеиновых к-т (комплексы нуклеиновых к-т с ферментами их синтеза и пщролиза, с регулаторными белками и т. п.), Н. существуют в клетке длит. время. Осн. характеристики Нс соотношение мол. масс нухлеиновых к-т и белков (определяется хим. анализом или из значения плавучей плотности Н., измеряемой ультрацентрифугированием в градиентах плотности СвС! или СвхВОс), стабильность в р-рах с разл. ионной силой, конформации и плотность упаковки нуклеиновых к-т в Н., взаимная укладка макромолекул нуклеиновых к-т и белков. Все зги параметры варьируют для разных Н. в широких пределах.
Стабильность Н. поддерживается разл. видами нуклеиново-белковых нековалентных взанмод.— водородными связями между амгцюкислотами и гетероциклич. основаниями, 599 электростатич, взапмод. отрвцательно заряженных фосфатных групп нуклеиновых к-т с положительно зарякенными центрами белков, гидрофобными взаимод между остатками ароматич. аминокислот и гетероциклич. основаниями и др. Дпссоциацию Н. на нуклеиновые к-ты и белки вызывают агенты, разрушающие эти связи,— соли в высоквх концентрациях, мочевина, ионные ПАВ (напра додецилсульфат Ма), нек-рые др.
орг. в-ва (напр., фенол, формамид, днметнлформаыщц). Нуклеиново-белковые взанмод. в Н, бывают специфическими, когда белок свюаи с участком вуклеиновой к-ты строго определенной нуклеотидной последовательности (такие взавмод. наз. также нуклеиново-белковым узнаванием), и неспецифическими, когда с белком взаимодействует любая нухлеотццпая последовательносп. Специфические нуклеиново-белковые взаимод. лежат в основе обнаруженной для нек-рых Н. (напр., рибосом, вируса табачной мозаики) способности к самосборке, когда структура природного Н, может быль полностью реконструирована ю его отдельных компонентов-нухлеиновых к-т и белков.
Процесс образования Н. всегда сопровождается сильными изменениями конформации нуклеиновых к-т, а иногда и белков, причем в составе Н. пуклевповая к-та имеет, как правило, существенно более компактную структуру, чем в нзолпр. виде. Помимо природных Но выделяемых из биол. объектов, существуют искусственные Но к-рые получают из синтетнч. полинуклеотидов и белков.
Последние широко используют в исследованиях как модели природных Н. Н выделяют из клеток в осн. с помощью ультрацеитрифугировання и гель-элекгрофореза, взбегая денатурирующих воздействий. и л Богданов А А, Леавееа Р К, Нрмеивоао Бел«овсе усваааввс, а са итоги вауси и техввхи, сер мол«аул«риса Бвологва, т 5, м, 1975, Нухмпво«о-бамоаое угла«аале, там ве, т 17, М, 1982, Зеигер В, Припахам серу«т Рвов оргавиаапаи ьт«леввааам «ислот пер с «игл м 1987 Л Л Богдааое НУКЛЕОТЬ(ДЫ (нуклеозидфосфаты), эфиры фосфорной к-ты и пуклеозндов по одному нли песк.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
