Inhalte
- Adenosin-Nucleosid
- Nucleosidphosphoramidit
- Purinnukleosidphosphorylase | Purinnukleosidphosphorylasefunktion
- Nukleosidtherapie bei mitochondrialer Depletion
- Schlussfolgerungen
- Fragen und Antworten zum Interview
Adenosin-Nucleosid
Adenosinnukleosid kommt in der Natur in unterschiedlichen Formen vor. Es besteht aus einer stickstoffhaltigen Base Adenin, das an einen Ribosezucker mit fünf Kohlenstoffatomen gebunden ist über eine β-N9-glykosidische Bindung. Adenosin ist in Nukleinsäuren wie DNA und RNA vorhanden, die als genetisches Material in jeder Lebensform gelten. Adenosin ist auch in mehreren essentiellen Biomolekülen wie Adenosinmonophosphat (AMP), Adenosindiphosphat (ADP) und Adenosintriphosphat (ATP) vorhanden. AMP, ADP und ATP wirken in den meisten biochemischen Prozessen als Energieträger. ATP wird oft als die Energiewährung der Zelle angesehen.
Ein weiteres Derivat von Adenosin, das cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP), ist aktiv an den Signalübertragungswegen und anderen Zellsignalereignissen im Körper beteiligt.
Adenosin liefert wichtige Gerüststrukturen in einigen Vitaminen wie B12 und radikalischen S-Adenosyl-XNUMX-Methionin (SAM) -Enzymen.
Mehrere Adenosinderivate werden bei physiologischen Anomalien wie supraventrikulärer Tachykardie (SVT) und bei Patienten mit supraventrikulärer Tachykardie (SVT) eingesetzt. Adenosin hält den Herzrhythmus aufrecht, indem es die ventrikuläre Reaktionsrate moduliert.
Adenosin interagiert auch mit anderen von Purin abgeleiteten Molekülen wie Methylxanthinen. Methylxanthin wirkt als Antagonist von Adenosin. Methylxanthin wird verwendet, um die pharmakologischen Wirkungen von Adenosin aufzuheben. Methylxanthine sind reichlich in Schokolade, Tee, Kaffee usw. enthalten. Menschen, die erhebliche Mengen Kaffee oder Tee konsumieren, erhalten eine höhere Menge Adenosin, um eine angemessene pharmakologische Reaktion zu erzielen.
Adenosinstoffwechsel
Adenosin wird durch das Enzym Adenosindeaminase abgebaut, sobald es in den Blutkreislauf gelangt. Das Enzym Adenosindeaminase ist in den Erythrozyten und den Wänden der Blutgefäße vorhanden. Weitere Informationen zum Adenosin (Purin) -Stoffwechsel Klicke hier
Dipyridamol bewirkt eine Erhöhung der koronaren Vasodilatation durch Hemmung des Adenosin-Nucleosid-Transporters, was zur Akkumulation von Adenosin im Blutkreislauf führt und eine Vasodilatation verursacht.
Der Mangel des Adenosindeaminaseenzyms verursacht einen schweren Immundefekt.
Andere wichtige Rollen von Adenosin-Nucleosid
- Verschiedene Adenosin-Nucleosid-Derivate wirken als Inhibitoren der reversen Transkriptase und blockieren den retroviralen Replikationsprozess.
- Adenosin wirkt entzündungshemmend.
- Methotrexat löst die Freisetzung von Adenosin aus; Daher wirkt es als entzündungshemmendes Mittel.
- Es ist bekannt, dass Adenosin hemmende und unterdrückende Wirkungen auf das Zentralnervensystem (ZNS) hat.
- Adenosin unterdrückt die Auswirkungen der androgenetischen Alopezie.
Erhöhte Adenosinspiegel verursachen Schläfrigkeit.
Nucleosidphosphoramidit
Die Nukleosidphosphoramidite werden aus Nukleosiden natürlichen und synthetischen Ursprungs synthetisiert. Sie werden zur Synthese von Nukleotidoligomeren oder Oligonukleotiden verwendet. Die Nukleotidoligomere sind die kurzen Fragmente von DNA / RNA. Die in den synthetischen und natürlich vorkommenden Nukleosiden vorhandene reaktive Aminogruppe (exocyclisch) und Hydroxylgruppe sind angemessen geschützt, um unnötige Nebenreaktionen zu vermeiden. Der richtige Schutz der reaktiven Hydroxylgruppe des Nukleosidanalogons muss es in entsprechenden Phosphoramidit umwandeln. Der Phosphoramidit wird dann in die synthetische DNA / RNA eingebaut.
Die Phosphoramidit-Strategie ermöglicht den Einbau von Nukleosid oder Nukleosidanaloga in die Mitte der Oligonukleotidkette. Das Nukleosid muss zwei freie Hydroxylgruppen oder eine nukleophile Gruppe (Mercapto oder Amino) und eine freie Hydroxylgruppe für den gewünschten Einbau aufweisen.
Präparationen von Nucleosidphosphoramidit
Der Synthesevorgang von Nucleosidphosphoramidit wird in drei Hauptschritten abgeschlossen:
Schritt 1: Die freie Hydroxylgruppe des geschützten Nucleosids in Gegenwart einer schwachen Säure wird einer Phosphordiamiditbehandlung unterzogen. Das 2-Cyanoethyl-N, N, N ', N'-tetraisopropylphosphordiamidit ist ein Amidit, das allgemein für die kommerzielle Synthese stabiler Nucleosidphosphoramidite verwendet wird.
Schritt 2: Einführung der organischen Base N-Ethyl-N, N-diisopropylamin (Hunigsche Base) im Medium zur Herstellung von Nucleosiddiamidit.
Schritt 3: Die Lösung wird später mit einem Alkohol behandelt, der der Phosphatschutzgruppe entspricht, wie unter Verwendung von 2-Cyanoethanol mit einer schwachen Säure.
Die gebildeten Nucleosidphosphoramidite werden später unter Verwendung von Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt.
Purinnukleosidphosphorylase | Purinnukleosidphosphorylasefunktion
Die Purinnukleotidphosphorylase (PNPase) katalysiert die reversible Umwandlung von Purinnukleosid und Purin, wie in der folgenden Reaktion erwähnt:
Purinnukleosid + Phosphat -> Purin + α-D-Ribose-1-phosphat
PNPase ist auch als Inosinphosphorylase bekannt und der systematische Name lautet Purinnukleosidphosphat-Ribosyltransferase
Die PNPase bezieht sich auf die Familie der Glycosyltransferasen. PNPase wirkt auf zuckerhaltige Nukleoside mit fünf Kohlenstoffatomen und wird daher Pentosyltransferase genannt.
Die PNPase ist aktiv an den essentiellen Stoffwechselwegen wie Nikotinat, Nikotinamid, Pyrimidin und Purin beteiligt.
Das Essenzielle Enzyme der Klasse Glycosyltransferasen sind ThymidinkinaseB. Uridinkinase, Cytidinkinase und Desoxycytidinkinase, die die Phosphorylierung von Thymidin, Uridin, Cytidin bzw. Desoxycytidin katalysieren.
Klinische Bedeutung: Zusammen mit der Adenosindeaminase reguliert die PNPase den Purinstoffwechsel. Die Mutation in einem dieser Enzyme führt zur Akkumulation von Desoxyadenosintriphosphaten [(d) ATPs], die Apoptose (programmierten Zelltod) in den Lymphozyten induzieren. Solche Ereignisse in den Lymphozyten führen zu SCID (schwerer kombinierter Immundefekt).
Nukleosidtherapie bei mitochondrialer Depletion
Mitochondrien sind die Zellorganellen, die ihre Kopie der zirkulären DNA enthalten (bekannt als mitochondriale DNA oder mtDNA). Es ähnelt dem Bakterien-DNA oder einzelnes kreisförmiges Chromosom daher Zelle innerhalb einer Zelle genannt.
Mitochondriale DNA enthält Gene, die für das Enzym kodieren, das bei der Atmung benötigt wird, um die Energie zu erzeugen, die für den Betrieb verschiedener zellulärer Prozesse benötigt wird. Daher sind Mitochondrien als Kraftwerk bekannt. Daher muss die mitochondriale DNA für das ordnungsgemäße Funktionieren der Zelle und anderer zellulärer Aktivitäten erhalten bleiben. Veränderungen in der mitochondrialen DNA führen zu Beeinträchtigungen der Energieerzeugung und der zellulären Prozesse, was letztendlich zu einem mitochondrialen DNA-Depletionssyndrom führt.
Die für die Synthese der mitochondrialen DNA erforderlichen dNTPs sind die gleichen wie die zelluläre DNA, müssen jedoch in einem ausgewogenen Verhältnis in den Mitochondrien vorhanden sein. Ein Ungleichgewicht im Anteil der dNTPs im Inneren Mitochondrien führt zu Veränderungen und Fehlpaarungen in der mitochondrialen DNA, die zum mitochondrialen DNA-Depletion-Syndrom führen.
Die Einführung von dNTPs oder anderen Bausteinen wie Desoxynukleosiden kann helfen, das mitochondriale DNA-Depletion-Syndrom zu behandeln, indem das Gleichgewicht der dNTPs wiederhergestellt und die mitochondriale DNA repariert wird. Dies wird als Nukleosidtherapie bezeichnet.
Das gezielte Zielen von Nukleosiden auf den betroffenen Bereich des Körpers ist ziemlich schwierig, was es schwierig macht, die Nukleosidspiegel an der Zielstelle auszugleichen. Forscher modifizieren heutzutage die Nukleoside, um sie effizienter zu machen, um ihren Zielort zu erreichen. Eine solche gezielte Behandlung von modifizierten Nukleosiden wird sich als effizienterer Weg erweisen, um das mitochondriale DNA-Depletion-Syndrom mit geringeren Nachwirkungen zu behandeln.
Die Forscher versuchen, einen neuartigen, effektiven und effizienten Ansatz zur Herstellung mitochondrialer DNA durch modifizierte Nukleoside zur Bekämpfung des mitochondrialen DNA-Depletionssyndroms zu entwickeln.
Die Forscher erwarten, dass diese Studie den Weg für den Umgang mit dem mitochondrialen DNA-Depletionssyndrom ebnet, indem sie optimiert Nucleoside in Kombinationen für effektive Ergebnisse verwendet.
Schlussfolgerungen
In diesem Artikel haben wir die wichtigen physiologischen Aspekte von Adenosin-Nucleosid und Nucleosid-Phorphoramidit im Detail diskutiert. Wir haben in diesem Artikel auch kurz über die mitochondriale DNA-Depletion gesprochen.
Fragen und Antworten zum Interview
Q1 Ist Adenin ein Nukleotid?
Antworten: Adenin ist eine stickstoffhaltige Purinbase (doppelringig), die sowohl in Nukleosiden als auch in Nukleotiden als Strukturkomponente vorliegt.
Q2. Einige Derivate von Adenosin-Nucleosid auflisten?
Antworten: Adenosin-Nucleosid-Derivate oder -Analoga haben immense physiologische Auswirkungen und werden häufig zu verschiedenen Zwecken eingesetzt. Zum Beispiel Tecadenoson, Soledenoson, N6-Tetrahydrofuranyl-5'-chlor-5'-desoxyadenosin, N- (1S, 2S) -2-Hydroxycyclopentyladenosin, Regadenoson usw.
Q3. Wichtige Rollen von Adenosin-Nucleosid?
Antworten: Forscher haben über Adenosinnukleosid in verschiedenen Formen der Natur berichtet. Es ist allgegenwärtig im Genom lebender Organismen, essentieller Biomoleküle (ATP, ADP, AMP usw.) und fungiert als sekundärer Botenstoff in den Signalwegen der Zellen.
Q4. Eine wesentliche Funktion von Nucleosidphosphoramidit
Antworten: Die Nukleosid-Phosphoramidite werden zur Herstellung von Oligonukleotiden oder oligomeren Nukleotiden verwendet. Die oligomere Nukleotide sind die kurzen Fragmente von DNA oder RNA.
Q5. Wo befindet sich Purinnukleosidphosphorylase?
Antworten: Die Purinnukleosidphosphorylase ist ein essentielles Enzym des Rückgewinnungsweges für die Nukleotidbiosynthese; Daher kommt es in vielen Geweben vor. Eine viel höhere Menge an Purinnukleosidphosphorylase wird in sinusförmigen Endothelzellen, Kupfferzellen und Hepatozyten exprimiert. Die Purinnukleosidphosphorylase dient auch als Leckagemarker für hepatozelluläre Verletzungen, da ihre Expression in Leberzellen stärker und in Muskeln viel geringer ist.
Q6. Klinische Bedeutung der Purinnukleosidphosphorylase?
Antworten: Die Purinnukleosidphosphorylase und die Adenosindeaminase spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Purinstoffwechselzyklus. Die Mutation der Purinnukleosidphosphorylase führt zur Akkumulation von dNTPs (Desoxynukleosidtriphosphaten), die den Mechanismus der Apoptose auslösen. Solche Ereignisse in den Lymphozyten führen zu SCID (schwerer kombinierter Immundefekt).
Q7. Was ist mitochondriale DNA-Depletion?
Antworten: Das Ungleichgewicht im Anteil der dNTPs in der Mitochondrienmatrix führt zu einer beeinträchtigten Produktion von Mitochondrien-DNA. Dies beeinträchtigt die ordnungsgemäße Funktion der Mitochondrien, da die mitochondriale DNA mehrere Gene enthält, die exprimieren, um wesentliche Funktionen auszuführen. Beeinträchtigte mitochondriale DNA kann keine wesentlichen Funktionen erfüllen. Dieses Phänomen ist als mitochondriale DNA-Depletion bekannt.
Q8. Was ist der beste Weg, um mit der mitochondrialen DNA-Depletion umzugehen?
Antworten: Das Targeting von Nucleosiden auf den betroffenen Bereich des Körpers ist ziemlich schwierig, was es schwierig macht, die Nucleosidspiegel an der Zielstelle auszugleichen. Forscher modifizieren heutzutage die Nukleoside, um ihre gezielte Abgabe zu erleichtern. Das Targeting von modifiziertem Nukleosid auf diese Weise wird sich als effizienter Weg erweisen, um mit dem mitochondrialen DNA-Depletionssyndrom mit geringeren Nachwirkungen umzugehen.
Die Forscher versuchen, eine neuartige, wirksame und effiziente Therapie zur Herstellung mitochondrialer DNA durch modifizierte Nukleoside zur Bekämpfung des mitochondrialen DNA-Depletionssyndroms zu entwickeln. Die Forscher erwarten, dass diese Studie den Weg für den Umgang mit dem mitochondrialen DNA-Depletionssyndrom ebnet, indem sie optimiert Nucleoside in Kombinationen für effektive Ergebnisse verwendet.
Q9. Welche klinische Bedeutung hat die Purinnukleosidphosphorylase?
Antworten: PNPase reguliert zusammen mit Adenosindeaminase den Purinstoffwechsel. Die Mutation in einem dieser Enzyme führt zur Akkumulation von Desoxyadenosintriphosphaten [(d) ATPs], die Apoptose in den Lymphozyten induzieren. Solche Ereignisse in den Lymphozyten führen zu SCID (schwerer kombinierter Immundefekt).
Q10. Welche zusätzlichen Gruppen enthält das Nucleosid Phosphoramidit?
Antworten: Nucleosidphosphoramidit hat zusätzlich ein 5'-Ende, das durch geschützt ist DMT Die (4,4'-Dimethoxytrityl) -Gruppe und das 3'-Ende sind durch eine Cyanoethylgruppe geschützt
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Ich bin Abdullah Arsalan und habe meinen Doktortitel in Biotechnologie abgeschlossen. Ich verfüge über 7 Jahre Forschungserfahrung. Ich habe bisher 6 Artikel in international renommierten Fachzeitschriften mit einem durchschnittlichen Impact-Faktor von 4.5 veröffentlicht und einige weitere kommen in Betracht. Ich habe Forschungsarbeiten auf verschiedenen nationalen und internationalen Konferenzen präsentiert. Mein Interessengebiet ist Biotechnologie und Biochemie mit besonderem Schwerpunkt auf Proteinchemie, Enzymologie, Immunologie, biophysikalischen Techniken und Molekularbiologie.
