Нуклеотиды

(нуклеозидфосфаты), эфиры фосфорной к-ты и нуклеозидов по одному или неск. Гидроксилам остатка моносахарида. В более широком смысле-соед., в к-рых моносахаридный остаток нуклеозида или его неприродного аналога этерифицирован одной или неск. Моно- или олигофосфатными группами. В зависимости от природы нуклеозида различают рибо- и дезоксирибонуклеотиды, пиримидиновые и пуриновые Н. Обычно используют сокращенные обозначения Н. Напр., аденозин-5'-монофосфат, или адениловую к-ту [см. Ф-лу аденозина в ст. Нуклеозиды,Y = Р(О)(ОН)2], обозначают 5'-АМФ, или AMP. Аденозин-5'-дифосфат [Y = Р(О)(ОН)ЧОР(О)(ОН)2]-АДФ, или ADP. 2'-дезоксицитидин-5'-три-фосфат [ф-ла дезоксицитидина, Y = Р(О)(ОН)ОР(О)(ОН) ЧОР(О)(ОН)2]-дЦТФ, или dCTP.

Спектральные характеристики Н. Определяются нуклео-зидным компонентом. Помимо значений р К а, > связанных с нуклеозидной частью молекулы, Н. Имеют значения р К а > ок. 1 -2 и 7, соответствующие двум ступеням ионизации фосфатной группы. Величина второй константы ионизации возрастает примерно на 0,5 при переходе от моно- к дифосфату и далее к трифосфату. В результате первичной диссоциации уже при низком значении рН от каждой фосфорной группы отщепляется по одному протону. Вблизи нейтральных значений рН от концевого фосфата отщепляется второй протон. Поэтому в физиол. Условиях отрицат. Заряд Н. На единицу больше числа фосфатных остатков в молекуле. Длина эфирной связи РЧО в фосфатной группе Н. (ок. 0,16 нм) меньше длины обычной простой связи (0,171 нм).

Т. Е. Вклад p-связи близок к 35%. Вследствие sр 2 -гибридиза-ции валентный угол при атоме кислорода в группировке РЧОЧR увеличен до 118-120°. И вращение вокруг связи СЧО более заторможено, чем вокруг связи РЧО. Почти все торсионные углы в молекуле Н. Коррелируют между собой. Обычно Н. Конформационно менее подвижны, чем нуклеозиды, что не исключает наличия неск. Конформации в динамич. Равновесии, но сказывается на их относит. Заселеннести. В особенности это относится к вращению вокруг N-гликозидной связи и связи между атомами С-4'ЧС-5'. Конформации Н. (как и нуклеозидов) стабилизируются взаимод. СЧН-атомов основания с 5'-О. В нуклеозид-5'-фос-фатах фосфатная группа делает этот атом более электроотрицательным, чем в нуклеозиде, что повышает стабилизирующий эффект.

Наряду с хим. Св-вами, общими со св-вами нуклеозидов, Н. Характеризуются рядом особенностей. В присут. Конденсирующих реагентов (напр., карбодиимидов) нуклеозид-монофосфаты способны претерпевать внутримол. Этерифи-кацию (фосфорилирование) с образованием циклических 3',5'- или 2',3'-фосфатов (см., напр., Аденозинмонофосфат циклический )или же межмол. Дегидратацию, приводящую, в зависимости от условий, к динуклеозидпирофосфатам или продуктам олиго- и поликонденсации (олиго- и полинуклео-тидам). Действие аналогичных реагентов превращает ну-клеозидтрифосфаты в циклич. Триметафосфаты. Фосфорилирование по своб. Гидроксилам или имеющимся остаткам фосфорной к-ты приводит к разл. Полифосфатам. Фосфатная группа в Н. Может быть отщеплена действием ферментов ( фосфатаз), что приводит к нуклеозидам, проалкилирована (наряду с N-атомами) с образованием преим.

Моноэфиров Н. Или же превращена в фосфамидную группу. Н.-мономерные звенья и промежут. Продукты биосинтеза нуклеиновых кислот и нуклеотидкоферментов (см. Кофер-менты), участники мн. Др. Процессов в обмене в-в (см., напр., Аденозинфосфорные кислоты), исходные в-ва для хим. И хим.-ферментативного синтеза олиго- и полинуклеотидов. Они широко применяются в биол. Исследованиях. Так, мн. Нуклеозид-5'-трифосфаты, модифицированные по моносаха-ридному остатку (с заменой гидроксила в положении Уна атом Н, др. Атом или группу), включаются с помощью полимераз в цепь нуклеиновой к-ты, обрывая ее рост (терми-нация цепи). Благодаря этому такие Н. Широко используют при выяснении первичной структуры нуклеиновых к-т (метод Сенгера). Нуклеозид-5'-трифосфаты во мн.

Случаях являются био-активир. Формами физиологически активных нуклеозидов. Последние благодаря отсутствию заряда эффективнее проникают через клеточную мембрану и, т. Обр., служат ср-вом доставки Н. В клетку. Нек-рые Н., напр. АТФ, применяют в медицине. См. Также Гуанозинтетрафосфат. Лит. Зенгер В., Принципы структурной организации нуклеиновых кислот, пер. С англ., М.,1987. См. Также лит. При ст. Нуклеозиды. Ю. А. Берлин. .