ヌクレオシドはグリコシルアミンで、リン酸基のないヌクレオチドと考えることができます。ヌクレオシドは核酸塩基(窒素塩基とも呼ばれる)と5炭素糖(リボースまたは2'-デオキシリボース)のみで構成されますが、ヌクレオチドは核酸塩基、5炭素糖、および1つ以上のリン酸基で構成されています。ヌクレオシドでは、アノマー炭素はプリンのN9またはピリミジンのN1にグリコシド結合で結合しています。ヌクレオチドはDNAとRNAの分子構成要素です。
ヌクレオシドと対応する核酸塩基の一覧
このリストには修飾核酸塩基とそれに対応するヌクレオシドは含まれていない。
各化学物質には短い記号があり、これは文脈から化学物質ファミリーが明らかな場合に便利です。また、より明確な説明が必要な場合には長い記号があります。たとえば、ゲノム内の長い核酸塩基配列は通常、Cyt-Ade-Thy-Gua ではなく、CATG 記号で表されます (核酸配列 § 表記法 を参照)。
出典
ヌクレオシドは、特に肝臓でヌクレオチドから新たに生成されることもありますが、食物中の核酸の摂取と消化によってより豊富に供給されます。その際、ヌクレオチダーゼがヌクレオチド(チミジン一リン酸など) をヌクレオシド(チミジンなど) とリン酸に分解します。次に、ヌクレオシドは消化器系の腔内でヌクレオシダーゼによって核酸塩基とリボースまたはデオキシリボースに分解されます。さらに、ヌクレオチドは細胞内で窒素塩基とリボース-1-リン酸またはデオキシリボース-1-リン酸 に分解されます。
医療とテクノロジーでの使用
医学では、いくつかのヌクレオシド類似体が抗ウイルス剤や抗癌剤として使用されています。[1] [2] [3] [4]ウイルスポリメラーゼはこれらの化合物を非標準塩基と組み込んでいます。これらの化合物は細胞内でヌクレオチドに変換されて活性化されます。荷電ヌクレオチドは細胞膜を容易に通過できないため、ヌクレオシドとして投与されます。
分子生物学では、糖骨格の類似体がいくつか存在します。RNA は安定性が低く、加水分解されやすいため、RNA に正しく結合する、より安定した代替ヌクレオシド/ヌクレオチド類似体がいくつか使用されています。これは、異なる骨格糖を使用することで実現されます。これらの類似体には、ロックされた核酸(LNA)、モルフォリノ、ペプチド核酸(PNA) などがあります。
シーケンシングでは、ジデオキシヌクレオチドが使用されます。これらのヌクレオチドは、3' ヒドロキシル基 (リン酸を受け入れる) を欠く非標準糖ジデオキシリボースを持っています。DNA ポリメラーゼは、これらと通常のデオキシリボヌクレオチドを区別できませんが、組み込まれると、ジデオキシヌクレオチドは次の塩基と結合できず、鎖が終了します。
リボヌクレオシドのプレバイオティック合成
生命がどのように発生したかを理解するためには、生命誕生前の条件で生命の重要な構成要素が形成される化学経路についての知識が必要である。RNAワールド仮説によれば、原始スープには自由に浮遊するリボヌクレオシドとリボヌクレオチドが存在していた。RNAのように複雑な分子は、反応性が物理化学的プロセスによって制御される小分子から発生したに違いない。RNAはプリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチドで構成されており、どちらも信頼性の高い情報伝達、したがってダーウィンの自然淘汰と進化に必要である。Namら[5]は、核酸塩基とリボースが直接縮合して水性微小液滴中でリボヌクレオシドを生成することを実証した。これはRNA形成につながる重要なステップである。また、Beckerらは、湿式-乾式サイクルを使用してピリミジンおよびプリンのリボヌクレオシドとリボヌクレオチドを合成する、生命誕生前の条件を提示した。[6]
参照
参考文献
- ^ Ramesh, Deepthi; Vijayakumar, Balaji Gowrivel; Kannan, Tharanikkarasu (2020年12月). 「病原性および生理学的障害に対抗するウラシルおよびその誘導体の治療可能性」. European Journal of Medicinal Chemistry . 207 : 112801. doi :10.1016/j.ejmech.2020.112801. PMID 32927231. S2CID 221724578.
- ^ Galmarini, Carlos M.; MacKey, John R.; Dumontet, Charles (2002). 「がん治療におけるヌクレオシド類似体とヌクレオベース」The Lancet Oncology . 3 (7): 415–424. doi :10.1016/S1470-2045(02)00788-X. PMID 12142171.
- ^ Jordheim, Lars Petter; Durantel, David; Zoulim, Fabien; Dumontet, Charles (2013). 「がんおよびウイルス性疾患に対するヌクレオシドおよびヌクレオチド類似体の開発の進歩」Nature Reviews Drug Discovery . 12 (6): 447–464. doi :10.1038/nrd4010. PMID 23722347. S2CID 39842610.
- ^ Ramesh, Deepthi; Vijayakumar, Balaji Gowrivel; Kannan, Tharanikkarasu (2021年2月12日). 「ヒト免疫不全ウイルスおよび肝炎ウイルス感染症への取り組みにおけるヌクレオシドおよびヌクレオチド類似体の進歩」. ChemMedChem . 16 (9): 1403–1419. doi :10.1002/cmdc.202000849. PMID 33427377. S2CID 231576801. 2021年12月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年3月13日閲覧。
- ^ Nam, Inho; Nam, Hong Gil ; Zare, Richard N. (2018-01-02). 「水性マイクロドロップレットにおけるプリンおよびピリミジンリボヌクレオシドの非生物的合成」。米国科学アカデミー紀要。115 ( 1): 36–40。Bibcode : 2018PNAS..115...36N。doi : 10.1073 / pnas.1718559115。PMC 5776833。PMID 29255025。
- ^ Becker, Sidney; Feldmann, Jonas; Wiedemann, Stefan; Okamura, Hidenori; Schneider, Christina; Iwan, Katharina; Crisp, Antony; Rossa, Martin; Amatov, Tynchtyk; Carell, Thomas (2019-10-04). 「Unified prebiotically plausible synthesis of pyrimidine and purine RNA ribohydrates」(PDF) . Science . 366 (6461) : 76–82。Bibcode :2019Sci...366...76B。doi :10.1126/science.aax2747。PMID 31604305。S2CID 203719976。2022-10-09にオリジナルから アーカイブ(PDF)されました。
