Дезоксиаденозинтрифосфат - Deoxyadenosine triphosphate

Дезоксиаденозинтрифосфат
Скелетная формула дезоксиаденозинтрифосфата
Шаровая модель аниона дезоксиаденозинтрифосфата
Имена
Название ИЮПАК
[[(2р,3S,5р) -5- (6-аминопурин-9-ил) -3-гидроксиоксолан-2-ил] метоксигидроксифосфорил] фосфоногидрофосфат
Другие имена
dATP, 2'-дезоксиаденозинтрифосфат
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.016.058 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Характеристики
C10ЧАС16N5О12п3
Молярная масса491.181623
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Дезоксиаденозинтрифосфат (dATP) это нуклеотид используется в камерах для Синтез ДНК (или репликация), как субстрат ДНК-полимераза.[1] Классифицируется как пурин нуклеозидтрифосфат, химическая структура которого состоит из дезоксирибоза молекула сахара связана с аденин и до трех фосфатные группы. Он отличается от передающий энергию молекула аденозинтрифосфат (ATP) одним гидроксильная группа (группа -OH на 2 ' углерод из пентоза сахар заменяется на -H в dATP), в результате получается дезоксирибоза вместо рибоза. Две фосфатные группы могут быть гидролизованный уступить дезоксиаденозинмонофосфат, который затем можно использовать для синтеза ДНК.[2]

Полученные данные также предполагают, что dATP может действовать как молекула, переносящая энергию, для поддержания жизнеспособности клеток.[3]

Синтез

Ферментативный синтез дезоксиаденозинтрифосфата

Дезоксиаденозинтрифосфат может ферментативно синтезироваться с ДНК в качестве исходного материала с использованием дезоксирибонуклеаза (DNase), нуклеаза P1, аденилаткиназа, и пируваткиназа.[4] Синтез начинается с тепловой денатурации ДНК с последующей обработкой ДНКазой I для получения олигомеры. Далее раствор обрабатывают нуклеазой P1 с образованием дезоксинуклеозид монофосфаты. Используя смесь аденилаткиназы и пируваткиназы, дезоксиаденозинмонофосфат селективно превращали в dATP. После очистки с помощью этого метода синтеза можно достичь чистоты 90% -95% с общим выходом 40%.[4]

Влияние на здоровье

У лиц с ослабленным иммунитетом

Высокий уровень dATP в организме может быть токсичный и привести к нарушению иммунная функция, поскольку dATP действует как неконкурентный ингибитор для синтеза ДНК фермент рибонуклеотидредуктаза. Пациенты с дефицит аденозиндезаминазы (ADA), как правило, повышены внутриклеточный концентрации dATP, потому что аденозиндезаминаза обычно бордюры аденозин уровней, преобразовав его в инозин.[5][6]

Дефицит фермента аденозиндезаминаза как известно, вызывает иммунодефицит у людей.[7] Исследования показали, что дАТФ может быть потенциально токсичным метаболитом в дефицит аденозиндезаминазы.[6] Было обнаружено, что пациенты в исследовании с иммунодефицитом и дефицитом аденозиндезаминазы имеют более чем в 50 раз уровни dATP в их организме. эритроциты по сравнению с неиммунодефицитными пациентами с дефицитом аденозиндезаминазы. Это ненормально и свидетельствует о том, что повышенные уровни dATP в эритроцитах являются токсичными метаболитами, ответственными за недостаточность иммунной системы у людей с дефицитом аденозиндезаминазы.[6] Инфузия нормальных, неферментодефицитных эритроцитов приводила к потере dATP в эритроцитах этих людей.

Клетки, лишенные способности транспорт или же фосфорилировать Было показано, что dATP проявляет повышенную устойчивость к токсическим эффектам чрезмерного dATP, предполагая, что токсичность dATP зависит от способности внутриклеточно фосфорилируют dATP.[8] Таким образом, некоторые методы лечения ADA сосредоточены на снижении фосфорилирования dATP целевым торможение ответственного дезоксинуклеозида киназы, Такие как аденозинкиназа и дезоксицитидинкиназа.[9] Дезоксицитидин управляемый внутривенно также использовался в качестве лечения ADA, хотя клиническое исследование показало, что дезоксицитидин оказывает лишь ограниченное клиническое воздействие на Т-клеточный иммунитет пациентов с ADA без учета того, что некоторые пациенты могут более существенно реагировать на терапию дезоксицитидином.[10]

В сердечной мышце

В сердечный миозин, было показано, что дАТФ является жизнеспособной альтернативой АТФ в качестве энергетического субстрата для облегчения мостовая формация. В эксперименте с участием собачий дилатационная кардиомиопатия (DCM) повышение сердечного dATP оказалось потенциально эффективным лечением DCM.[11][12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Романюк П.Дж., Экштейн Ф. (июль 1982 г.). «Изучение механизма ДНК-полимеразы Т4 с диастереомерными фосфоротиоатными аналогами дезоксиаденозинтрифосфата». Журнал биологической химии. 257 (13): 7684–8. PMID  7045112.
  2. ^ PubChem. «2'-дезоксиаденозин 5'-трифосфат». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2020-04-30.
  3. ^ Накашима К., Накашима Н., Симояма М. (сентябрь 1991 г.). «Дезоксиаденозинтрифосфат, действующий как передающая энергию молекула в аденозиндезаминазе, ингибирует человеческие эритроциты». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток. 1094 (3): 257–62. Дои:10.1016 / 0167-4889 (91) 90084-б. PMID  1911876.
  4. ^ а б Ладнер В.Е., ГМ Уайтсайдса (1 апреля 1985 г.). «Ферментативный синтез дезоксиАТФ с использованием ДНК в качестве исходного материала». Журнал органической химии. 50 (7): 1076–1079. Дои:10.1021 / jo00207a032.
  5. ^ Чанг CH, Cheng YC (октябрь 1980 г.). «Влияние дезоксиаденозинтрифосфата и 9-бета-D-арабинофуранозиладенин-5'-трифосфата на рибонуклеотидредуктазу человека из клеток Molt-4F и концепция« самопотенцирования »"". Исследования рака. 40 (10): 3555–8. PMID  6159965.
  6. ^ а б c Коэн А., Хиршхорн Р., Горовиц С.Д., Рубинштейн А., Полмар С.Х., Хонг Р., Мартин Д.В. (январь 1978 г.). «Дезоксиаденозинтрифосфат как потенциально токсичный метаболит при дефиците аденозиндезаминазы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 75 (1): 472–6. Bibcode:1978 ПНАС ... 75..472С. Дои:10.1073 / pnas.75.1.472. ЧВК  411272. PMID  272665.
  7. ^ Санчес Дж. Дж., Монаган Дж., Бёрстинг К., Норбери Дж., Морлинг Н., Гаспар Х. Б. (май 2007 г.). «Частота носителя бессмысленной мутации в гене аденозиндезаминазы (ADA) подразумевает высокую частоту тяжелого комбинированного иммунодефицита (SCID) с дефицитом ADA в Сомали, а единичный общий гаплотип указывает на общее происхождение». Анналы генетики человека. 71 (Pt 3): 336–47. Дои:10.1111 / j.1469-1809.2006.00338.x. PMID  17181544.
  8. ^ Ульман Б., Гудас Л.Дж., Коэн А., Мартин Д.В. (июнь 1978 г.). «Метаболизм дезоксиаденозина и цитотоксичность в культивируемых клетках Т-лимфомы мышей: модель иммунодефицитного заболевания». Клетка. 14 (2): 365–75. Дои:10.1016/0092-8674(78)90122-8. PMID  208780.
  9. ^ Иоахимс М.Л., Мрамор П.А., Лоран А.Б., Пастушко П., Палиотта М., Блэкберн М.Р., Томпсон Л.Ф. (декабрь 2008 г.). «Восстановление развития тимоцитов человека с дефицитом аденозиндезаминазы in vitro путем ингибирования дезоксинуклеозидкиназ». Журнал иммунологии. 181 (11): 8153–61. Дои:10.4049 / jimmunol.181.11.8153. ЧВК  2673198. PMID  19018008.
  10. ^ Коуэн MJ, Wara DW, Амманн AJ (октябрь 1985 г.). «Дезоксицитидиновая терапия у двух пациентов с дефицитом аденозиндезаминазы и тяжелым иммунодефицитным заболеванием». Клиническая иммунология и иммунопатология. 37 (1): 30–6. Дои:10.1016/0090-1229(85)90132-1. PMID  3161676.
  11. ^ Ченг И., Хогарт К.А., О'Салливан М.Л., Ренье М., Пайл РГ (январь 2016 г.). «2-дезоксиаденозинтрифосфат восстанавливает сократительную функцию сердечной миофибриллы у взрослых собак с естественной дилатационной кардиомиопатией». Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения. 310 (1): H80-91. Дои:10.1152 / ajpheart.00530.2015. ЧВК  4796460. PMID  26497964.
  12. ^ Пауэрс Дж. Д., Юань С. К., МакКейб К. Дж., Мюррей Дж. Д., Чайлдерс М. С., Флинт Г. В. и др. (Июнь 2019). «Активация сердечного миозина с помощью 2-дезокси-АТФ через усиление электростатических взаимодействий с актином». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 116 (23): 11502–11507. Дои:10.1073 / пнас.1905028116. ЧВК  6561254. PMID  31110001.

внешняя ссылка