脱プリン化はプリン デオキシリボヌクレオシド、デオキシアデノシンおよびデオキシグアノシンとリボヌクレオシド、アデノシンまたはグアノシンの化学反応であり、β-N-グリコシド結合が加水分解により切断され、それぞれ核酸塩基のアデニンまたはグアニンが放出される。デオキシリボヌクレオシドおよびリボヌクレオシドの脱プリン化の2番目の生成物は、それぞれ糖の2'-デオキシリボースおよびリボースである。ヌクレオシド残基、ヌクレオチドおよび核酸を含むより複雑な化合物も脱プリン化の影響を受ける。デオキシリボヌクレオシドおよびその誘導体は、対応するリボヌクレオシドよりも脱プリン化されやすい。ピリミジン塩基(シトシンおよびチミン)の損失は同様のメカニズムで起こるが、速度は大幅に低い。[1] [2]

DNAで脱プリン化が起こると、アプリン部位が形成され、構造の変化が起こります。研究では、典型的なヒト細胞では 1 日に 5,000 個ものプリンがこのように失われていると推定されています。[3]細胞内での脱プリン化の主な原因の 1 つは、化学反応を起こしている内因性代謝物の存在です。二本鎖 DNA のアプリン部位は、塩基除去修復(BER) 経路の一部によって効率的に修復されます。複製中の一本鎖 DNA 内の脱プリン塩基は、相補鎖からの情報がない場合、BER がアプリン部位に誤った塩基を追加して、遷移変異または転座変異のいずれかを引き起こす可能性があるため、突然変異につながる可能性があります。[4]
脱プリンは癌の発生に大きな役割を果たすことが知られている。[5]
加水分解による脱プリン化は、塩基が修復されないまま残るため、化石または化石未満の物質中の古代 DNAに生じる主な損傷形態の 1 つです。この結果、情報 (塩基配列) が失われ、ポリメラーゼ連鎖反応による損傷分子の回復とin vitro複製が困難になります。
反応の化学
プリンは9N-窒素を介して優れた脱離基であるため、脱プリン化は珍しいことではありません (プリンの構造を参照)。さらに、アノマー炭素は求核置換に対して特に反応性があります(実質的に炭素-酸素結合を短く、強く、極性化し、炭素-プリン結合を長く、弱くします)。これにより、結合は加水分解に対して特に敏感になります。
オリゴヌクレオチドの化学合成において、脱プリン化は合成オリゴヌクレオチドの長さを制限する主な要因の一つである。[6]
参考文献
- ^ Bhagavan, NV; Ha, Chung-Eun (2015-01-01)、Bhagavan, NV; Ha, Chung-Eun (編)、「第22章 - DNA複製、修復、および突然変異誘発」、Essentials of Medical Biochemistry (第2版)、サンディエゴ:Academic Press、pp. 401–417、doi:10.1016/b978-0-12-416687-5.00022-1、ISBN 978-0-12-416687-5、 2023-01-10取得
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- ウェインバーグ、ロバート・アラン(2006)。『がんの生物学』(第 1 版)。ガーランドサイエンス。ISBN 978-0-8153-4076-8. LCCN 2006001825. OCLC 63114199.
- アルバーツ、ブルース; ジョンソン、アレクサンダー; ルイス、ジュリアン; ラフ、マーティン; ロバーツ、キース;ウォルター、ピーター(2002)。細胞の分子生物学 (第 4 版)。ニューヨーク、NY:ガーランド サイエンス。ISBN 978-0-8153-3218-3. LCCN 2001054471. OCLC 48122761.[永久リンク切れ]
