nukleozidok

A A nukleozid Mindig olyan nukleobázból áll, amely N-glikozid-kötésen keresztül kapcsolódik a monoszacharidhoz, ribózhoz vagy dezoxiribózhoz. Mind az 5 nukleozid - a DNS és az RNS kettős és egyszörös helikád építőkövei - enzimatikusan nukleozidokká alakítható. Néhány glikozid fiziológiai jelentőséggel bír, például az adenozin, amely az ADP és az ATP alapvető építőköve a sejtek energiacseréjében.

Mik a nukleozidok?

A DNS kettős és az RNS egyetlen heliklikája mindössze öt különböző nukleáris bázis szekvenciáiból áll, nukleotidok formájában.

Mind az öt nukleáris bázis, amelyek közül az adenin és a guanin a pirimidin aromás hat tagú gyűrűjének purin és citozin, timin és uracil öt- és hattagú gyűrűjén alapul, kombinálható a riózos monoszachariddal vagy a dezoxiribóz N-glikoziddal. A pentóz 1. atomján lévő hidroxilcsoport (-OH) reagál a nukleinbázis (-NH2) aminocsoportjával, H2O molekulát képezve és elválasztva. Amikor ribóz- vagy dezoxiribóz-maradék kapcsolódik, az adenint adenozinná vagy dezoxi-adenozinná alakítják.

Hasonlóan, a purin bázisú guanint guanozinná vagy dezoxi-guanozinná alakítják. A három purinbázist, a timint, a citozint és az uracilot ribózmaradék hozzáadásával timidinné, citidinné és uridinné alakítják, vagy „dezoxi-” előtaggal kapják, ha a cukormaradék dezoxiribózból áll. Nagyon sok módosított nukleozid van, ezek közül néhány szerepet játszik a transzfer DNS-ben (tDNS) és a riboszómális RNS-ben (rRNS).

A mesterségesen előállított, módosított nukleozidok, úgynevezett nukleozid analógok például T.vírusellenesként és kifejezetten a retrovírusok leküzdésére használják. Néhány nukleozid-analógnak citosztatikus hatása van, tehát bizonyos rákos sejtek leküzdésére használják őket.

Funkció, hatás és feladatok

Az öt alapvető nukleozid egyik legfontosabb funkciója nukleotidokká történő átalakítás, foszfátcsoport hozzáadásával a pentózhoz, és a DNS és az RNS építőelemeinek létrehozása nukleotidokként.

Egyes nukleozidok bizonyos anyagcserefolyamatok módosított formában történő katalizálásában is feladatokat látnak el. Például az úgynevezett „aktív metionin” (S-adenozil-metionin) metilcsoportok donoraként szolgál. Egyes esetekben a nukleozidok nukleotid formájában is funkcionálnak, mint csoportot átadó koenzimek építőkövei. Erre példa a riboflavin (B2-vitamin), amely számos koenzim előfutáraként szolgál, és így központi szerepet játszik sok anyagcsere-folyamatban.

A sejtek energiaellátásában az adenozin nagyon fontos szerepet játszik adenin-difoszfát (ADP) és adenozin-trifoszfát (ATP) formájában. Az ATP leírható univerzális energiahordozóként, és foszfát-donorként szolgál számos olyan metabolikus folyamatban is, amely foszforilációt foglal magában. A guanozin-trifoszfát (GTP) az energiahordozó az úgynevezett citrát-ciklusban a mitokondriumokban. A nukleotidok szintén részét képezik az A-koenzimnek és a B12-vitaminnak.

Az uridin és a citidin nukleozidokat kombinációban használják gyógyszerekként ideggyulladások és izombetegségek kezelésére. Például az ágenst a gerinc ideggyökér gyulladása ellen és lumbago-ban használják. A módosított nukleozidok, úgynevezett nukleozid analógok z értéket mutatnak. T. virosztatikus hatások a retrovírusok ellen. A z elleni gyógyszerekben használják őket. B. a herpes simplex vírus és a HI vírusok ellen. Más, citosztatikus hatású nukleozid-analógok szerepet játszanak a rák elleni küzdelemben.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A nukleozidok kizárólag szénből, hidrogénből, oxigénből és nitrogénből állnak. Az összes anyag gyakorlatilag mindenhol a földön van. Nyomelemek és ritka ásványi anyagok nem szükségesek a nukleozidok előállításához. A test azonban nem szintetizálja a nukleozidokat a semmiből, mert a szintézis összetett és energiaigényes.

Az emberi test tehát az ellenkező irányba megy: elsősorban a purin és a pirimidin metabolizmus közbenső lebontási folyamataiból nyer nukleozidokat (megmentési út). A nukleozidok számos enzimatikus-katalitikus metabolikus folyamatban részt vesznek tiszta formában vagy foszforilált formában nukleotidok formájában. Különösen figyelemre méltó az adenozin funkciója ATP és ADP formájában az úgynevezett légzési láncban. A guanin-trifoszfát nukleotid kulcsfontosságú szerepet játszik az úgynevezett citrát-ciklusban.

A ciklusok során a folyamatok a sejtek mitokondriumaiban zajlanak. Mivel a nukleozidok szinte mindig megkötött formában vagy funkcionális hordozókként vannak jelen gyakorlatilag az összes testsejtben nagy mennyiségben, az optimális koncentráció elérésére nincs általános határérték vagy irányérték. Bizonyos nukleozidok vagy nukleotidok koncentrációjának a meghatározása a vérplazmában hasznos lehet a diagnózishoz és a differenciáldiagnózishoz.

Betegségek és rendellenességek

A nukleozidok számos metabolikus folyamat aktív részét képezik, és funkciójukat csak ritkán lehet izoláltan megfigyelni. A zavarok általában olyan összetett enzimatikus-katalitikus folyamatokról szólnak, amelyeket bizonyos pontokban megszakítanak vagy gátolnak, és megfelelő tünetekhez vezetnek.

A nukleozidok metabolikus rendellenességeit okozó betegségek többnyire a purin vagy a pirimidin metabolizmusát is befolyásolják, mivel az öt bázikus nukleozid vagy purin, vagy egy pirimidin vázlal rendelkezik. A purin metabolizmus ismert rendellenességeit a közismert Lesch-Nyhan szindróma okozza, amely egy öröklött betegség, amely a hipoxantin-guanin foszforibosztiltranszferáz (HGPRT) hiányát okozza. Az enzimek hiánya megakadályozza bizonyos nukleáris bázisok újrahasznosítását, így a hipoxantin és a guanin halmozottan felhalmozódhat.

Ez viszont hiperurikémiát vált ki, emelt húgysavszintet, ami köszvényhez vezet. A megnövekedett húgysavszint lerakódásokhoz vezet az ízületek és az inakhüvelyeknél, ami fájdalmas tüneteket válthat ki. Egy nagyon ritka örökletes betegség az adenyoszukcinát-láz-hiányban nyilvánul meg, ami problémákat okoz a purin anyagcserében. A betegség izomrángáshoz és a gyermek késleltetett, súlyos fejlődéséhez vezet.