Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - Биоорганическая химия (1128683), страница 71
Текст из файла (страница 71)
рнн днн Пурннавне "л~~) Т мин Урачпп Цнтозн», зденнн, гуанин Ц «, д Кроме этих нуклеиноных оснований, называемых основными, в небольших )количествзх встречаются другие гетероциклические основзния. К таким редким (минорным) компонентам относятсн, например, гипоксантнн (см. )0.5), мети. лированные (5-метилцитозин, б-м-метиладеннн, )-М-метилгуанин и др.) и гидрироввниые (дигидроурацил) производныс. (,Я МН2 Снз 1 Н в.м- натнпадвннн гпелев 5.Метппцнтозпн пйоу1 днгндроурзцип Оиз 1-Н- нвтппгуанпн п 'Очз 4ЗВ 15 — 898 432 мин), либо аминогруппу (аденин), либо одновременно обе зги группы (цитозин, гуаиин). Для них принято сокращенное трех- буквенное обозначение, составленное из первых букв их латин- СКОГО Названяя.
ну вн в новапин (в пзнтаннов Форме! Пнрнннднновме О дденпп Аде Гуаннн Зчз (6-аминопурнн) (2-змнно.в.онсопурнн) Известно, что гидрокси- и аминопроизводные гетероцикли. ческого ряда способны к лактим-лактамной и амино-имннной таутомерии соответственно (см. 10.4). Однако, при физиологи. ческих условиях нуклеиновые основания существуют только в лактамной и аминной формах. И в лактамных таутомерах, т.е. оксоформе, гетероциклы сохраняют ароматичность и имеют плоское строение (рис. 13.1). Ароматичность гетероциклов лежит в основе их относительно высокой термодинамической стабильности. В замешенном пиримидиновом цикле в лактзнных формах нуклеиновых оснований шестиэлектронное и-облако образуется за счет двух р-электронов связин.
ных двойной связью атомов углерода и четырех электронов двух неподеленным пзр атомов азота. Делокализации л-электронного облака по всему гетероциклу осуществляется с участием зрт-гнбриднзационного атомз углерода карбонильной группы (одного — в цитознне, гуанине и двух — в урациле, тнмине). В карбонильной группе вследствие сильной поляризации и-связи С О р.орбиталь атома углерода становится как бы вакантной и, следовательно, способной принять участие в делокализации неподеленной пары электронов соседнего змидного атома аэотз.
О ' уч 1 Н О Л 1 Н нн н н Урвннл О цитоэин НОН НОН ОН ОН цнт днн (О) ОН ОН НОН2 НН2 и НО и я=ОН Р-О-рибобураноза Оби(аи струнтура нунлеоэнда й=Н 2.дээанси.Р-О. Рибобураноэа й=ОН Рибонунлеоэид йнН Двэонсирнбонунлеоэид НОН, Гувновнн (И) Адвнозн (А) Являясь Х гликозидамн нуклеозиды устойчивы к гидролизу слабощелочной среде, но расщепляются в кислой. Пуриновые уклеозиды гидролизуются легко, пиримидиновые труднее. В состав некоторых РНК входят необычные нуклеозиды. На' ример, довольно часто встречаются рнбонуклеозиды — и н он н, который можно рассматривать как продукт дезаминироваМия аденозина (см.
!3.2), а также и с е в д о у р и д и н, который ,'является не (А)-, а С-гликозидом, с чем связана его высокая устойчивость к гидролизу. Цитоздн Цитозии у(ленин Аленин + Рибаза — Цитиднн + Дезокснрибоза . Дезоксинитндин + Рибаза — Алеиозин + Дезоксирибоза Дезоисиаленознн Урвне -тл ноэнднв» свнэн ОН ОН Инсэин ПСЕВДОУРИА» 435 н уклеозиды. Рассмотренные выше гетероциклические основания образуют Х-гликозиды с 0-рябовой или 2-дезокси-0-рибозой. В химики нуклеиновых кислот такие )А)-гликозиды называют нуклеозида ми. 0- -рибоза и 2-дезокси-0-рибоза в состав природных нуклеозидов входят в фуранозной форме (атомы углерода в них нумеруют цифрой со штрихом). Гликозидная связь осуществляется между аномерным атомом углерода С-! рибозы (или дезоксири.
бозы) и атомом азота Ы- ! ) пиримидинового и Ы-9 ( пуринового оснований. Природные нуклеозиды всегда являются р-аномерами. В зависимости от природы углеводного остатка различаю ри онуклеозиды и дезоксирибонуклеозиды. б т Названия нуклеозидов строятся как для гликозидов, например б-аденинрибофуранозид и т. п. Однако более употребительны названия, производимые от тривиального названия соответств ующего нуклеинового основания с суффиксами -идии у пиримидиновых и -озим у пуриновых нуклеозидов.
Исключение составляет название т и м и д и н (а не дезокситимидин), используемое для дезоксирибозида тимина, входящего в состав ДНК. В тех редких случаях, когда тимин встречается в РНК, соответствующий нуклеозид называется р и 6 от и м ид и н о м. Нуклеозиды сокращенно обозначают однобуквенным кодом (существует также система трехбуквенного кода). В одно- буквенном сокращении используется начальная буква их латинского названия с добавлением префикса () в случае дезоксинуклеозидов, например дезоксиаденозин обозначается ()А. 434 Урнд н(О) НОН,О ОН ОН Нтнлеоэнди.
внсднил е в состав РНН (рнбанунлеоэнди) 1 .;Й) нон,с о ."~Д3 нон,с О н,с М Тимин ц усзнч нон, НОНп но он но он сзз-Урнднн "аез Нснйспмеп ', нундесзнда йсхематнчеснм) снз-Гуансанн ОН Тнмчдзн гьт) Дззснснчнгздн«(ЬС) о ~М мн нон,с нон,с о М но н Адсзнн Туз«н НОН, НОН, но он 4' 4' 3' 437 нунззсзндм, ззздзннс а сссузз Днм (дззснснвзаснунзесзндм! Д д «(ЬД) Д* у (ью Пространственное строение нуклеозидов Фуранозный цикл по ионформаци.
онному строению подобен циклопентану (см. 3.2.2) Он имеет конформацию конверта с предпочтительным выведением нз плоскости одного атома углерода— Плосние гетерациклы располагаются приблизительна перпендикулярно плоскости углевадного фрагмен~а. Гетероциклическое основание может вращаться вокруг гликозидной связи. Поскольну зто вращение заторможена, то из общего числа канформаций имеют значение дее наиболее устойчивые — син- и анги-конформеры.
Они различаются положением атома кислорода оксогруппы пиримндн. сительно пентозного нового основания или атома азота М-3 пуринового цикла (обознач Х) о означим их ) отноентозного цикла: в син-конформере Х повернут «внутрь» пентознаго цикла, в анти-конформере — «наружуз. 436 емгм-Нснйсрмзр сзмс-Урнднн ззмн.суанознн нунзесз дз (С«амати есин) В кристаллическом состоянии нуклеазиды, как правило, имеют анти-коифорцию, в )~аствгуре для пиримидиновых нуклеазидов характерны анти-, а для пу. оных -- анти- и син-конформации. В макромолекулах ДНК н РНК нуклеозилы ходятся в анти-конформации. Лекарственные средства нуклеиновой природьа':. При лечении некоторых опухолевых заболеваний в качестве лекарственных средств используют синтетические производные пнримидинового и пуринового рядов, по строению похожие на естественные метаболиты (в даном случае — иа нуклеиновые основания), но не полностью идентичные, т.
е. являющиеся антиметаболитами. Например, -фторурацил выступает в роли антагониста урацнла и тимина, меркаптопурин — аденина. Конкурируя с метаболитами, онн рушают на разных этапах синтез нуклеиновых кислот в орвнизме. Н укл еозиды-антибиотики. В клетках в свободном соянии содержатся некоторые иуклеозиды, не являющиеся комонентами нуклеиновых кислот. Эти нуклеозиды обладают антинотической активностью и приобретают все большее значение ри лечении злокачественных образований. Известны несколько есятков'таких нуклеозидов, выделенных из микроорганизмов, а акже растительных и животных тканей. мнг О~ нон,с о н нонгс * о ® !..~ <. ! ) н н он он бцагортрацнл б.Мерлалтолурнн ннг сн,он СН2О 0~~ ц н . „Ох) И1СН,1л и '~-3 НН вЂ” Со — С1 Цниавил — ( ~-ССНз нон, н н ! он б ф-С-глюиолнраноэнлглдронснметнлу- цлтаэнн 2'-О-иетллиунлеоанд он палл а лура 438 Нуклеознды-антнбнотнкн отличаются от обычных нуклеозндов некоторымн деталямн строення либо углеводной части, либо гетероцнклнческого основания.
Это позволяет нм выступать, повидимому, в роли антнметаболнтов. Нуклеозндные антибиотики пнрнмндннового ряда часто подобны цнтнднну, пурннового ряда — аденознну, Например, выделенный нз грибницы Согбусерз гпН!(анез антибиотик к о рд н ц е и н н отлнчастся от аденознна только отсутствием в углеводном остатке 3'-ОН-группы. Сильными антнбнотнческнмн свойствами обладает и у р о м н ц н н, выделенный нз культуральной жидкости 5(гер(огпусез а)Ьоп)пег. Пуромнцнн представляет 3'-дезоксн-3'-амико-М, !х)-днметнладенознн, ацнлнрованный по 3'-амнногруппе остатком О-метнлтнрознна.
Он является ннгнбнтором рнбосомального синтеза белка. Выраженным действием на вирус СПИДа, снижающим его размноженне, обладает а.з н д о т н м н д н н. Некоторые микроорганизмы выделяют вешества нуклеозндной природы, в состав которых вместо рнбозы входит ее зпнмер по С-2 — (5-0-арабнноза. Например, сильными антивирусными н антнгрнбковымн свойствами обладают а р а б н н о з н л ц н т о з н н н а р абннознладеннн. ьр-о-арабнноэураноалл- 9-р-с-арабннорурвноэилллэинн цнтоэлн Как видно нз приведенных выше примеров, имеющейся «небольшой» разницы в строении нлн конфигурации одного атома углерода (С-2) в углеводном остатке достаточно, чтобы соеднненне выполняло роль ннгнбнтора бносннтеза ДНК. Это служит 'основой для создания новых лекарственных средств методом молекулярной модификации природных моделей.
В редких случаях в составе природных нунлеозидов встречаютсн другие угле- водные фрагменты, например модифицированные рибозные остатки. Так, у ;2'-О.метилиуклеозидов цетилирована гидроксильиая группа ао 2-м положении рибозы Иногда нуклеозиды содержат дополнительный углеводный остаток. Например, в состав ДНК некоторых бактериофагов входит нуклеозид, включаютвгий минорное гетероцикляческое основание — З-гидроксиметилцитозин,снязаниый "в свою очередь О-гликозидной связью (за счет перви аноспиртовой группы) с ,глюкопиранозильным остатком. Нуклеотиды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
