nukleosider

EN Nukleosid består altid af en nukleobase, der er knyttet til monosaccharid ribose eller deoxyribose via en N-glycosidbinding. Alle 5 nukleiske baser - byggestenene til DNA- og RNA-dobbelt- og enkelthelixerne - kan konverteres enzymatisk til nukleosider. Nogle glycosider har en fysiologisk betydning, såsom adenosin, som danner den grundlæggende byggesten for ADP og ATP i energimetabolismen i celler.

Hvad er nukleosider?

De dobbelte helixer af DNA og de enkelte helixer af RNA er dannet ud fra sekvenser af kun fem forskellige nukleobaser i form af nukleotider.

Alle fem nukleobaser, hvoraf adenin og guanin er baseret på den fem- og seks-ledede ring af purin og cytosin, thymin og uracil på den aromatiske seks-leddet ring af pyrimidin, kan kombineres med monosaccharid ribose eller deoxyribose N-glycosidisk. Hydroxylgruppen (-OH) på C-atom 1 i pentosen reagerer med aminogruppen (-NH2) i den nukleiske base og danner og opdeler et H2O-molekyle. Når en ribose- eller deoxyriboserest er bundet, forvandles adenin til adenosin eller deoxyadenosin.

Tilsvarende omdannes purinbase-guaninen også til guanosin eller deoxyguanosin. De tre purinbaser thymin, cytosin og uracil omdannes til thymidin, cytidin og uridin ved tilsætning af riboseresten eller får præfikset "deoxy-", hvis sukkerresten består af deoxyribose. Derudover er der et stort antal modificerede nukleosider, hvoraf nogle spiller en rolle i overførsels-DNA (tDNA) og i ribosomalt RNA (rRNA).

Kunstigt producerede, modificerede nukleosider, såkaldte nukleosidanaloger, fungerer f.eks. T. som antivirale midler og bruges specifikt til at bekæmpe retrovira. Nogle nukleosidanaloger har en cytostatisk virkning, så de bruges til at bekæmpe visse kræftceller.

Funktion, effekt og opgaver

En af de vigtigste funktioner i de fem basiske nukleosider er at blive omdannet til nukleotider med tilsætningen af ​​en fosfatgruppe til pentosen og danne byggestenene til DNA og RNA som nukleotider.

Nogle nukleosider påtager sig også opgaver i katalysen af ​​visse metaboliske processer i en modificeret form. For eksempel tjener den såkaldte "aktive methionin" (S-adenosylmethionin) som en donor af methylgrupper. I nogle tilfælde fungerer nukleosider også i deres nukleotidform som byggesten til gruppeoverførende koenzym. Eksempler på dette er riboflavin (vitamin B2), der tjener som en forløber for mange coenzymer og således spiller en central rolle i mange metaboliske processer.

I energiforsyningen til cellerne spiller adenosin en meget vigtig rolle som adenindiphosphat (ADP) og som adenosintrifosfat (ATP). ATP kan beskrives som en universal energibærer og tjener også som en fosfatdonor i et stort antal metaboliske processer, der involverer phosphorylering. Guanosintriphosphat (GTP) er energibæreren i den såkaldte citratcyklus i mitokondrierne. Nukleotider er også en del af coenzym A og vitamin B12.

Nukleosiderne uridin og cytidin bruges i kombination som lægemidler til behandling af nervebetændelse og muskelsygdomme. For eksempel bruges midlet mod nerverotbetændelse på rygsøjlen og i lumbago. Modificerede nukleosider, såkaldte nukleosidanaloger, viser z. T. virostatiske virkninger mod retrovirus. De bruges i lægemidler, der bruges mod z. B. mod herpes simplex-virus og mod HI-vira. Andre nukleosidanaloger med cytostatisk virkning spiller en rolle i kampen mod kræft.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Nukleosider består udelukkende af kulstof, brint, ilt og nitrogen. Alle stoffer er stort set overalt på jorden. Sporelementer og sjældne mineraler er ikke påkrævet til konstruktion af nukleosider. Kroppen syntetiserer dog ikke nukleosider fra bunden, fordi syntesen er kompleks og energikrævende.

Den menneskelige krop går derfor den modsatte vej, den får hovedsageligt nukleosider fra nedbrydningsprocesser i den mellemliggende purin- og pyrimidinmetabolisme (redningsvej). Nukleosider deltager i et stort antal enzymatisk-katalytiske metabolske processer i deres rene form eller i den phosphorylerede form som nukleotider. Særligt bemærkelsesværdig er funktionen af ​​adenosin i form af ATP og ADP i den såkaldte respiratoriske kæde. Nukleotid-guanintriphosphatet spiller en afgørende rolle i den såkaldte citratcyklus.

Under cyklusser foregår processer inden for cellens mitokondrier. Da nucleosider næsten altid er til stede i bundet form eller som funktionelle bærere i praktisk talt alle kropsceller i store mængder, er der ingen generel grænse eller vejledende værdi for en optimal koncentration. Bestemmelse af koncentrationen af ​​visse nukleosider eller nukleotider i blodplasmaet kan være nyttigt til diagnose og differentiel diagnose.

Sygdomme og lidelser

Nukleosider er en aktiv del af mange metaboliske processer, og deres funktioner kan kun sjældent ses isoleret. Forstyrrelser handler normalt om komplekse enzymatiske-katalytiske processer, der afbrydes eller inhiberes på bestemte punkter og fører til tilsvarende symptomer.

Sygdomme, der forårsager metaboliske abnormiteter af nukleosiderne, påvirker for det meste også purin- eller pyrimidinmetabolismen, fordi de fem basale nukleosider enten har en purin eller et pyrimidin-skelet. En kendt lidelse i purinmetabolismen er forårsaget af det velkendte Lesch-Nyhan-syndrom, en arvelig sygdom, der forårsager en mangel på hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferase (HGPRT). Manglen på enzymer forhindrer genanvendelse af visse nukleobaser, så der er en kumulativ ophobning af hypoxanthin og guanin.

Dette udløser igen hyperuricæmi, et forhøjet urinsyreniveau, som fører til gigt. Det øgede urinsyreniveau fører til aflejringer i led og seneskeder, hvilket kan udløse smertefulde symptomer. En meget sjælden arvelig sygdom manifesterer sig i adenylosuccinatlyasemangel, hvilket fører til problemer i purinmetabolismen. Sygdommen fører til muskeltrækninger og forsinket, seriøs udvikling af barnet.