1.3. Нуклеозиды
Продукты рибозилирования или дезоксирибозилирования нуклеиновых оснований называются нуклеозидами. Нуклеозиды – это N-гликозиды пиримидиновых или пуриновых оснований. В образовании N-гликозидной связи принимают участие 1-й углеродный атом сахара – пентозы и N1 атом пиримидина или N9 пурина. Структура нуклеозидов представлена на рис. 1.7, а названия и символика – в таблице 1.2.
Рис. 1.7. Пуриновые и пиримидиновые нуклеозиды.
Нумерация атомов в углеводном фрагменте сохраняется та же, что и у свободных углеводов, т.е. ведется от гликозидного центра, но, чтобы отличить их от номеров атомов гетероцикла, углеродные атомы рибозы или дезоксирибозы принято обозначать символами со штрихом. Атом углерода, связанный с гетероциклом, является 1'-атомом. Гидроксильные группы у рибонуклеозидов находятся в 2'-, 3'- и 5'-положении, дезоксирибонуклеозиды, являющиеся компонентами ДНК, содержат гидроксигруппы в 3'- и 5'-положении. Пентозы всегда присутствуют в фуранозной форме. В составе нуклеиновых кислот обнаруживаются только β-нуклеозиды.
Таблица 1.2
Сокращения и символы, используемые для обозначения нуклеиновых оснований, рибо- и дезоксирибонуклеозидов
Гетероцикл,
название
|
Символ
|
Нуклеозид
название
|
Символ
трехбуквенный
|
Символ
однобуквенный
|
Урацил
|
Ura
|
Уридин
|
Urd
|
U
|
Тимин
|
Thy
|
(Дезокси)тимидин
|
(d)Thd
|
(d)T
|
Цитозин
|
Cyt
|
Цитидин
|
Cyd
|
C
|
|
|
Дезоксицитидин
|
Cyd
|
dC
|
Аденин
|
Ade
|
Аденозин
|
Ado
|
A
|
|
|
Дезоксиаденозин
|
dAdo
|
dA
|
Гуанин
|
Gua
|
Гуанозин
|
Guo
|
G
|
|
|
Дезоксигуанозин
|
dGuo
|
dG
|
1.3.1. Свойства нуклеозидов
Химические свойства нуклеозидов определяются свойствами входящих в его состав компонентов – гетероциклических оснований, углеводного фрагмента, а также гликозидных связей.
Нуклеозиды обладают либо слабыми основными (цитидин, аденозин), либо слабыми кислотными (уридин, тимидин и гуанозин) свойствами.
Гетероциклические основания в составе нуклеозидов и нуклеотидов, так же как и свободные основания, способны к таутомерным превращениям, вступают в реакции с электрофильными и нуклеофильными агентами. Для пиримидиновых производных характерны реакции присоединения, наиболее известной из которых является галогенирование. Характерной реакцией для нуклеозидов, содержащих аминогруппы в гетероцикле, является реакция с азотистой кислотой. Аденозин в результате превращается в инозин. Дезаминированием гуанозина и цитидина получают, соответственно, ксантозин и уридин.
Для пентозного компонента нуклеозидов характерны реакции 1) замещения атомов водорода в гидроксильных группах, 2) окисление и 3) замещение гидроксильных групп.
Возможно протекание реакций, в которых затрагиваются и углеводный фрагмент, и остатки гетероциклического основания. Внутримолекулярное алкилирование нуклеозидов приводит к образованию нового цикла.
Важным свойством нуклеозидов, выделенных из РНК и ДНК, является устойчивость гликозидных связей. Они очень устойчивы в нейтральной и щелочной среде, но гидролизуются в присутствии органических и минеральных кислот.
Скорость гидролиза зависит от концентрации ионов водорода. Значительное влияние на легкость расщепления оказывает природа гетероциклического основания и углеводного фрагмента. Кислотный гидролиз производных пуринов протекает гораздо быстрее, чем у пиримидинов. У производных гуанозина гликозидные связи чувствительнее к действию кислот, чем в случае аденозина. Устойчивость гликозидной связи сильно зависит от природы заместителя в 2' и 3' положении углеводного фрагмента нуклеозида. Рибонуклеозиды благодаря наличию группы 2'-ОН в 100–1000 раз устойчивее к гидролизу по сравнению с дезоксинуклеозидами.
Достарыңызбен бөлісу: |