Cukier nukleotydowy

Cukry nukleotydowe to aktywowane formy monosacharydów . Cukry nukleotydowe działają jako donory glikozylu w reakcjach glikozylacji . Reakcje te są katalizowane przez grupę enzymów zwanych glikozylotransferazami .

Historia

Anabolizm oligosacharydów – a zatem rola cukrów nukleotydowych – nie był jasny aż do lat pięćdziesiątych XX wieku, kiedy Leloir i jego współpracownicy odkryli, że kluczowymi enzymami w tym procesie są glikozylotransferazy. Enzymy te przenoszą grupę glikozylową z nukleotydu cukrowego na akceptor.

Znaczenie biologiczne i energetyka

Aby działać jako donory glikozylu, te monosacharydy powinny istnieć w wysokoenergetycznej formie. Dzieje się tak w wyniku reakcji trifosforanu nukleozydu (NTP) z monofosforanem glikozylu (fosforan na węglu anomerycznym ). Niedawne odkrycie odwracalności wielu glikozylotransferazę stawia pod znakiem zapytania określenie nukleotydów cukrowych jako „aktywowanych” dawców.

Activation of Monosaccharides

typy

Istnieje dziewięć nukleotydów cukrowych u ludzi, które działają jako donory glikozylu i można je sklasyfikować w zależności od rodzaju tworzącego je nukleozydu:

  • Difosforan urydyny: UDP-α-D-Glc , UDP-α-D-Gal , UDP-α-D-GalNAc, UDP-α-D-GlcNAc , UDP-α-D-GlcA , UDP-α-D-Xyl
  • Difosforan guanozyny: GDP-α-D-Man , GDP-β-L-Fuc.
  • monofosforan cytydyny: CMP-β-D- Neu5Ac ; u ludzi jest to jedyny cukier nukleotydowy w postaci monofosforanu nukleotydu.
  • Difosforan cytydyny: CDP-D- rybitol (tj. CMP-[fosforan rybitolu]); chociaż nie jest to cukier, fosforylowany fosforan rybitolu z alkoholu cukrowego jest włączany do matriglikanu tak, jakby był monosacharydem.

W innych formach życia używa się wielu innych cukrów i wykorzystuje się dla nich różnych dawców. Wszystkie pięć wspólnych nukleozydów jest używanych jako baza dla dawcy cukru nukleotydowego gdzieś w naturze. Jako przykłady, CDP-glukoza i TDP-glukoza dają początek różnym innym formom nukleotydów będących donorami cukru CDP i TDP.

Struktury

Poniżej wymienione są struktury niektórych cukrów nukleotydowych (po jednym przykładzie z każdego typu).

UDP-Gal CMP-NeuNAc GDP-Man
UDP-Gal CMP-Neu5Ac PKB-Man

Związek z chorobą

Bardzo ważny jest prawidłowy metabolizm cukrów nukleotydowych. Jakakolwiek nieprawidłowość w jakimkolwiek enzymie przyczyniającym się do tego prowadzi do określonej choroby, na przykład:

  1. Miopatia ciałek inkluzyjnych: jest wrodzoną chorobą wynikającą ze zmienionej funkcji epimerazy UDP-GlcNAc.
  2. Dystrofia rogówki plamki: jest wrodzoną chorobą wynikającą z nieprawidłowego działania GlcNAc-6-sulfotransferazy.
  3. Wrodzone zaburzenie aktywności α-1,3-mannozylotransferazy skutkuje różnymi objawami klinicznymi, np. hipotonią, opóźnieniem psychomotorycznym, zwłóknieniem wątroby i różnymi problemami z karmieniem.

Związek z odkrywaniem leków

Rozwój strategii chemoenzymatycznych do generowania dużych bibliotek nienatywnych nukleotydów cukrowych umożliwił proces zwany glikorandomizacją , w którym te biblioteki nukleotydów cukrowych służą jako dawcy dla permisywnych glikozylotransferaz , aby zapewnić zróżnicowaną glikozylację szerokiej gamy farmaceutyków i złożonych produktów naturalnych wskazówki.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nucleotide_sugar&oldid=1054276927 ”