nukleosidit

nukleosidi koostuu aina nukleobaasista, joka on kytketty monosakkaridiriboosiin tai deoksiriboosiin N-glykosidisidoksen kautta. Kaikki 5 nukleiiniemästä - DNA: n ja RNA: n kaksois- ja yksittäisten heeliksien rakennuspalikat - voidaan muuttaa entsymaattisesti nukleosideiksi. Joillakin glykosideilla on fysiologinen merkitys, kuten adenosiini, joka muodostaa ADP: n ja ATP: n perusrakenteen solujen solujen energianvaihdunnassa.

Mitä nukleosidit ovat?

DNA: n kaksoisheelikset ja RNA: n yksittäiset helikkelit muodostetaan vain viiden erilaisen nuklea-emäksen sekvensseistä nukleotidien muodossa.

Kaikki viisi nuklea-emästä, joista adeniini ja guaniini, perustuvat puriinin ja sytosiinin, tymiinin ja urasiilin 5- ja 6-jäseniseen renkaaseen pyrimidiinin aromaattisessa kuusijäsenisessä renkaassa, voidaan yhdistää monosakkaridiriboosi- tai deoksiribosi-N-glykosidisiin. Pentoosin C-atomissa 1 oleva hydroksyyliryhmä (-OH) reagoi nukleiiniemäksen aminoryhmän (-NH2) kanssa muodostaen ja pilkkomalla H2O-molekyylin. Kun riboosi- tai deoksiriboositähde kiinnittyy, adeniini muuttuu adenosiiniksi tai deoksyadenosiiniksi.

Samoin puriiniemäs guaniini muunnetaan myös guanosiiniksi tai deoksiguanososiiniksi. Kolme puriiniemästä tymiinistä, sytosiinista ja urasiilista muunnetaan tymidiiniksi, sytidiiniksi ja uridiiniksi lisäämällä riboositähteitä tai niille annetaan molemmille etuliite “deoksi-”, jos lisätty sokerijäännös koostuu deoksiribosesta. On myös joukko modifioituja nukleosideja, joista joillakin on rooli siirto-DNA: ssa (tDNA) ja ribosomaalisessa RNA: ssa (rRNA).

Keinotekoisesti tuotetut, modifioidut nukleosidit, ns. Nukleosidianalogit, toimivat z. T.viruslääkkeinä ja niitä käytetään erityisesti torjumaan retroviruksia. Joillakin nukleosidianalogeilla on sytostaattinen vaikutus, joten niitä käytetään taistelemaan tiettyihin syöpäsoluihin.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Yksi viiden emäksisen nukleosidin tärkeimmistä tehtävistä on muuntaa nukleotideiksi lisäämällä fosfaattiryhmää pentoosiin ja muodostaa DNA: n ja RNA: n rakennuspalikoita nukleotideiksi.

Jotkut nukleosidit suorittavat myös tehtäviä tiettyjen metabolisten prosessien katalysoinnissa muunnetussa muodossa. Esimerkiksi niin kutsuttu ”aktiivinen metioniini” (S-adenosyylimetioniini) toimii metyyliryhmien luovuttajana. Joissakin tapauksissa nukleosidit toimivat myös nukleotidimuodossaan ryhmää siirtävien koentsyymien rakennuspalikoina. Esimerkkejä tästä on riboflaviini (B2-vitamiini), joka toimii monien koentsyymien edeltäjänä ja jolla on siten keskeinen rooli monissa aineenvaihduntaprosesseissa.

Solujen energiansaannissa adenosiinilla on erittäin tärkeä rooli adeniinidifosfaattina (ADP) ja adenosiinitrifosfaattina (ATP). ATP: tä voidaan kuvata yleisenä energian kantajana ja se toimii myös fosfaatin luovuttajana monissa metaforisissa prosesseissa, joihin liittyy fosforylaatio. Guanosiinitrifosfaatti (GTP) on energian kantaja ns. Sitraattijaksossa mitokondrioissa. Nukleotidit ovat myös osa koentsyymi A: ta ja B12-vitamiinia.

Nukleosideja uridiinia ja sytidiiniä käytetään yhdessä lääkkeinä hermoston tulehduksen ja lihassairauksien hoidossa. Esimerkiksi ainetta käytetään selkärangan hermojuuren tulehduksia vastaan ​​ja lumbagossa. Modifioidut nukleosidit, ns. Nukleosidianalogit, osoittavat z. T. virostaattiset vaikutukset retroviruksia vastaan. Niitä käytetään lääkkeissä, joita käytetään z: tä vastaan. B. herpes simplex -virusta ja HI-viruksia vastaan. Muilla nukleosidianalogeilla, joilla on sytostaattisia vaikutuksia, on merkitys syövän torjunnassa.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Nukleosidit koostuvat yksinomaan hiilestä, vedystä, hapesta ja typestä. Kaikkia aineita on runsaasti käytännössä kaikkialla maan päällä. Hivenaineita ja harvinaisia ​​mineraaleja ei tarvita nukleosidien rakentamiseksi. Keho ei kuitenkaan syntetisoi nukleosideja tyhjästä, koska synteesi on monimutkaista ja energiaa kuluttavaa.

Ihmiskeho menee siksi päinvastaiseen suuntaan: se saa pääasiassa nukleosideja puriini- ja pyrimidiinivälitteisissä aineenvaihdunnassa tapahtuvista hajoamisprosesseista (pelastusreitti). Nukleosidit osallistuvat suureen määrään entsymaattisesti katalyyttisiä metabolisia prosesseja puhtaassa muodossaan tai fosforyloidussa muodossa nukleotideina. Erityisen huomionarvoista on adenosiinin toiminta ATP: n ja ADP: n muodossa ns. Hengitysketjussa. Nukleotid guaniinitrifosfaatilla on ratkaiseva rooli ns. Sitraattisyklissä.

Jaksojen aikana prosessit tapahtuvat solujen mitokondrioissa. Koska nukleosideja on melkein aina läsnä sitoutuneessa muodossa tai funktion kantajina käytännössä kaikissa kehon soluissa suurina määrinä, optimaaliselle pitoisuudelle ei ole yleistä rajaa tai ohjearvoa. Tiettyjen nukleosidien tai nukleotidien pitoisuuden määrittäminen veriplasmassa voi olla hyödyllistä diagnoosissa ja erotusdiagnoosissa.

Sairaudet ja häiriöt

Nukleosidit ovat aktiivinen osa monia aineenvaihduntaprosesseja, ja niiden toimintoja voidaan tarkastella vain harvoin eristettynä. Häiriöt koskevat yleensä monimutkaisia ​​entsymaattisia katalyyttisiä prosesseja, jotka keskeytetään tai estetään tietyissä kohdissa ja johtavat vastaaviin oireisiin.

Sairaudet, jotka aiheuttavat nukleosidien metabolisia poikkeavuuksia, vaikuttavat pääasiassa myös puriini- tai pyrimidiinimetaboliaan, koska viidellä emäksisellä nukleosidilla on joko puriini- tai pyrimidiinirunko. Puriinimetabolian tunnettu häiriö johtuu tunnetusta Lesch-Nyhan-oireyhtymästä, perinnöllisestä sairaudesta, joka aiheuttaa puutteen hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasissa (HGPRT). Entsyymien puute estää tiettyjen nukleobaasien kierrätyksen siten, että hypoksantiini ja guaniini ovat kertyneet kumulatiivisesti.

Tämä puolestaan ​​laukaisee hyperurikemiaa, kohonnutta virtsahappotasoa, mikä johtaa kihtiin. Lisääntynyt virtsahappotaso johtaa talletuksiin nivelissä ja jänteiden vaipeissa, mikä voi laukaista kivuliaita oireita. Hyvin harvinainen perinnöllinen sairaus ilmenee adenylosukkinaattieylaasin puutoksessa, mikä johtaa puriinimetabolian ongelmiin. Tauti johtaa lihasten nykimiseen ja viivästyneeseen, vakavaan kehitykseen lapsessa.