Аденозінфосфорниє кислоти

Аденозінфосфорниє КИСЛОТИ

Розстановка наголосів: АДЕНОЗІНФО`СФОРНИЕ КІСЛО`ТИ

Аденозінфосфорниє КИСЛОТИ (аденілові нуклеотиди) - біологічно активні речовини, що представляють собою фосфорні ефіри аденозину. Серед А. к. Розрізняють монофосфорної похідні аденозину: аденозинмонофосфорной, або аденілові, кислоти (АМФ) і поліфосфорниє похідні (аденозіндіфосфорная - АДФ і аденозинтрифосфорная - АТФ) кислоти, а також похідні, що містять ще більше число залишків фосфорної к-ти, серед до- яких описані аденозінтетрафосфорная і аденозінпентафосфорная кислоти. При повному гідролізі А. к. Дають аденін (див. Пуринові підстави), рибозу (див.) І фосфорну к-ту. При неповному гідролізі можна отримати аденозин і відповідні рібозофосфорние кислоти. Залишок фосфорної к-ти в аденілових кислотах з`єднаний складноефірного зв`язком з гідроксилом рибози в положенні 5 ?, 3? або 2 ?. Всі ці три ізомери аденозин-монофосфорної кислот зустрічаються в природі. При гідролізі нуклеїнових кислот (див.) Виходять аденозин-3? -монофосфорная і аденозин-2? -монофосфорная кислоти ( «дріжджові аденілові кислоти»).

У вільному вигляді переважно зустрічається аденозин-5? -монофосфорная к-та, вперше отримана Ембденом (G. Embden) в 1927 р з м`язів кролика і іноді звана «м`язової» адениловой к-тій:

З різних тканин виділені також аденозин-2 ?, 3? - і аденозин-3 ?, 5? -ціклофосфати, т. Е. Циклічні АМФ, в яких брало залишок фосфорної к-ти утворює ефіри відповідно з гід-роксіламі у другого і третього або третього і п`ятого атомів залишку рибози. Циклічна 3 ?, 5? -АМФ грає важливу біологічну роль, напр, виконуючи функцію активатора фосфорілази (див.) Та інших ферментів.

Аденозінполіфосфорние кислоти зазвичай є похідними 5? -АМФ. У тканинах організмів містяться також дезоксіаденозінфосфорние кислоти, в яких брало D-рибоза замінена на D-дезоксирибози.

Дезоксіаденозінфосфорние кислоти присутні в організмі у вільному вигляді, їх отримують також і при гідролізі дезоксирибонуклеїнових кислот (див.). Все А. к. Є сильними кислотами і в природі знаходяться у вигляді солей. А. к. Інтенсивно поглинають ультрафіолетове випромінювання в області ок. 260 нм, вони є сильними комплексоутворювачами і в природі часто перебувають у вигляді комплексної солі з магнієм. Вільні А. к. А також їх лужні і лужноземельні солі легко розчиняються у воді. Солі важких металів утворюють нерозчинні опади.

аденозин -9 -? - По-рібофуранозіладенін. Являє собою з`єднання аденіну і D-рибози. Остання своїм першим вуглецевим атомом приєднана? -глікозидними зв`язком до дев`ятого атома аденіну. Мовляв. вага 267,24, t °_пл 229 °, оптично активний [?] D - - 60 °. Добре розчинний в гарячій воді, погано в холодній. Під дією кислот гідролізується на аденін і рибозу. При ферментативному дезаминировании (див.) В організмі перетворюється в инозин з подальшим утворенням сечової к-ти, що є кінцевим продуктом пуринового обміну.

Аденозин-5? -моддофосфориая кислота. Добре розчинна в гарячій воді. Плавиться при t ° 198 - 200 ° з розкладанням, [?] D = - 47,5 ° (в 2% едком натре), при лужному гідролізі отщепляет фосфорну к-ту і утворює аденозин. При ферментативному або хімічному дезаминировании цього з`єднання утворюється інозинова кислота (див.).

Аденозин-3? -монофосфорная кислота. Утворюється при лужному гідролізі рибонуклеїнових кислот, плавиться з розкладанням при t ° 208 °, [?] D в воді = -38,5 °. При кислому гідролізі розщеплюється на аденін і фосфорибозил. На відміну від аденозин-5? -фосфорной ( «м`язової» адениловой) к-ти, які не дезамінується м`язової дезамінази адениловой к-ти і не фосфорилюється з утворенням поліфосфорних похідних.

Аденозин-3? -фосфорная кислота ( «дріжджова аденіловая кислота»)

Аденозин-2? -монофосфорная кислота і аденозин-2 ?, 3? -циклічна монофосфорної кислота. Утворюються при лужному гідролізі рибонуклеїнових кислот і фізіологічного значення, мабуть, не мають.

Аденозинмонофосфорной кислоти є поряд з іншими нуклеотидами найважливішою складовою частиною нуклеїнових кислот (див.) І зустрічаються як в їх складі, так і у вільному вигляді у всіх тканинах живих організмів. А. к. Знаходяться на початку полінуклеотидних ланцюга м-РНК, мають значення для ініціації біосинтезу білків (див. Білки). Кінцевий залишок аденозину в транспортних РНК істотний для зв`язування їх з рибосомами. У складі РНК містяться послідовності, що складаються тільки з аденілових нуклеотидів, а в клітинах утворюється полинуклеотид, що тільки із залишків адениловой к-ти. Фізіологічна роль цього полинуклеотида до сих пір не ясна. 5`-АМФ є важливим компонентом адениловой системи (див. Нижче) і бере участь у багатьох біологічно важливих реакціях.

Особливу роль відіграє аденозин-3 ?, 5? -ціклофосфат (Циклічна АМФ);

Цей нуклеотид є медіатором цілого ряду гормонів і бере участь в регуляції багатьох біохімічних реакцій в клітинах. Циклічна 3Аденозін-3 ?, 5? -ціклофоефат, 5Аденозін-3 ?, 5? -ціклофоефат-АМФ (цАМФ) утворюється в клітинах під дією ферменту аденілатциклази. Цей фермент каталізує реакцію:

Інший фермент (цАМФ діестераза) здійснює розщеплення фосфоефірную зв`язку цАМФ у третього вуглецевого атома рібозного залишку з перетворенням цАМФ в 5? -АМФ. Багато гормонів (глюкагон, адреналін і норадреналін, простагландини, ряд гормонів гіпофіза і ін.) Активують аденілатциклазу, здійснюючи свою дію за допомогою утворюється цАМФ. Так, напр. цАМФ, що утворюється при активації аденілатциклази глюкагоном або адреналіном, перетворює неактивну киназу фосфорілази в активну форму. Остання здійснює реакцію фосфорилювання (див.) Неактивній фосфорілази b з утворенням активної її форми (фосфорілази а), яка бере участь у розпаді глікогену (див.). Показано також участь цАМФ і в активації ряду інших ферментів в якості медіатора дії гормонів. Є вказівки, що і в інших реакціях дію цАМФ полягає в активації протеінокіназ. Припускають, що такий же механізм лежить в основі стимулюючої дії цАМФ на біосинтез білків, катаболізм ліпідів, утворення стероїдів і проникність біологічних мембран. Аденилатциклаза виявляється гл. обр. в різних клітинних мембранах. У зв`язку з цим висловлювалося припущення, що, діючи на комплекс АТФ з кальцієм в мембранах, цей фермент поряд з утворенням цАМФ призводить до звільнення іонів кальцію, к-які впливають на стан мембран (див. Мембрани біологічні).

Аденазіндіфосфорная кислота (Аденозінпірофосфорная кислота, аденозиндифосфат, АДФ). Являє собою фосфоангідрід 5? -АМФ. Кінцевий залишок фосфорної к-ти в АДФ з`єднаний з АМФ високоергіческой зв`язком. Він отщепляется від АДФ в процесі гідролізу 1н. НС1 при t ° 100 ° за 7 хв. АДФ оборотно перетворюється в АТФ і в 5? -АМФ, утворюючи разом з ними так зв. аденілові систему, яка відіграє найважливішу роль в цілій низці процесів обміну речовин і енергії (див.).

аденозинтрифосфорная кислота (Аденозинтрифосфат, аденілпірофосфорная кислота, АТФ) була вперше отримана ламати (К. Lohmann) в 1929 р з м`язів жаби. АТФ є пірофосфорна ангідрид 5? -АМФ, вона є сильною чотирьохосновним кислотою, легко розчинної у воді. АТФ містить два високоергічеекіх залишку фосфорної к-ти (відповідні зв`язки на малюнку позначені хвилястою лінією). АТФ разом з іншими нуклеозидтрифосфат є субстратом для синтезу рибонуклеїнових кислот в РНК-полімеразної реакції. АТФ є універсальним, багатим енергією (високоергіческім) з`єднанням (див. Високоергіческіе з`єднання, Біоенергетика).

АТФ утворюється з АДФ шляхомфосфорилювання за рахунок енергії, що звільняється при окисленні органічних речовин. АТФ разом з АДФ і з 5? -АМФ утворюють аденілові систему. У нормі в м`язах і в інших тканинах АТФ становить бл. 75% аденілових нуклеотидів, на частку яких брало в свою чергу доводиться ок. 87% загального фонду вільних нуклеотидів. Енергія, накопичена у вигляді АТФ, використовується в більшій кількості різних ендергонічеськие процесів, т. Е. Які потребують витрат енергії. До їх числа відносяться різні форми руху, включаючи м`язову скорочення, внутрішньоклітинний транспорт іонів і інших речовин, біосинтез білків, нуклеїнових кислот, фотосинтез і т. Д. Всі ці реакції каталізується специфічними ферментами, що переносять на інші речовини залишок ортофосфорної, пірофосфорної або адениловой кислот. Під дією ферментів аденозінтпріфосфатаз (див.) АТФ отщепляет залишок фосфорної або пірофосфорної к-ти. Як приклад реакцій за участю АТФ, в яких брало переноситься залишок ортофосфорної к-ти, можна привести освіту глюкозо-6-фосфату під дією гексокінази в присутності іонів магнію:

У ряді реакцій, напр, при утворенні 5-фосфо -? - По-рібозілпірофосфата (ФРПФ) в реакції, що каталізується ферментом АТФ (D-рибоза-5-фосфат - пірофосфотрансферазой), з АТФ переноситься пирофосфат із звільненням АМФ:

Нарешті, група реакцій пов`язана з перенесенням залишку АМФ і звільненням пірофосфату. До цих реакцій відносяться освіта аміноаціладенілатов (проміжного продукту синтезу білків):

АТФ + амінокислота? аміноаціладенілат + пірофосфат

за участю ферменту аміноаціладенілатсінтетази, синтез коферментів, що містять залишки АМФ, як, напр. никотинамидадениндинуклеотида (НАД) або флавінаденіндінуклеотіда (ФАД) і ін. Залишки аденілових кислот входять до складу багатьох коферментів та інших біологічно важливих речовин, серед яких брало можна назвати вищезгадані НАД, ФАД, НАДФ, а також кофермент А, аденозилметионин, аденілілсул`фат і ін. У тканинах організмів виявлені також аденозінтетрафосфат, що містить чотири залишку фосфорної к-ти, і аденозінпентафосфат, що містить п`ять залишків фосфорної к-ти. Однак ці сполуки не замінюють АТФ, і біологічна роль їх залишається неясною.

АТФ, АМФ, АДФ, а також аденозин мають виражену фармакодинамічною активністю: знижують кров`яний тиск, активують мускулатуру матки та інших органів, завдяки чому вони знаходять застосування при спазмах судин, міокардіодистрофії, м`язової дистрофії (див. Аденозинтрифосфорная кислота, Мишечноаденіловий препарат).

Бібліогр. Діксон М. і Уебб Е. Ферменти, пров. з англ. М. 1966- Мікельсон А. М. Хімія нуклеозидов і нуклеотидів, пер. з англ. М. 1966- Хімія і біохімія нуклеїнових кислот, під ред. І. Б. Збарского і С. С. Дебов, Л. 1968 Jost J.-P. a. Rickenberg H. V. Cyclic AMP, Ann. Rev. Biochem. v. 40, p. 741, 1971, bibliogr.- Mandel P. Free nucleqtides in animal tissues, Progr. Nucleic Acid. Res. v. 3, p. 299, 1964, bibliogr.- Rоbisоn G. A. Butcher R. W. a. Sutherland E. W. Cyclic AMP, Ann. Rev. Biochem. v. 37, p. 149, 1968, bibliogr.