ЦИКЛИ́ЧЕСКИЕ НУКЛЕОТИ́ДЫ
-
Рубрика: Биология
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЦИКЛИ́ЧЕСКИЕ НУКЛЕОТИ́ДЫ, нуклеозидмонофосфаты, в которых остаток фосфорной кислоты связан с гидроксильными группами рибозы в положениях 3´ и 5´ , реже – 2´ и 3´ , образуя циклич. структуру. Циклич. 3´ ,5´ -аденозинмонофосфат (цАМФ, формула) и 3´ ,5´ -гуанозинмонофосфат (цГМФ) – внутриклеточные посредники, участвующие в реализации эффектов мн. гормонов. цАМФ образуется из АТФ при участии аденилатциклазы – фермента, локализованного на внутр. стороне плазматич. мембраны клеток. Активация аденилатциклазы происходит при участии специфич. гормональных рецепторов, локализованных на наружной стороне этой мембраны, и т. н. G-белков, при помощи которых активированный гормоном рецептор передаёт сигнал на аденилатциклазу. В образовании цГМФ участвует гуанилатциклаза – мембраносвязанная (представляет собой внутриклеточный домен ряда рецепторов, напр. натрийуретич. пептидов) и растворимая (активируется оксидом азота, локализована в цитоплазме клеток). цАМФ и цГМФ оказывают многочисл. (в ряде случаев специфичные для определённого типа клеток) эффекты, действуя аллостерически на свои внутриклеточные мишени, наиболее универсальными из которых являются цАМФ-зависимая и цГМФ-зависимая протеинкиназы. В результате аллостерич. активации эти протеинкиназы осуществляют фосфорилирование своих белков-мишеней (перенос остатка фосфорной кислоты от АТФ на молекулу белка-субстрата с образованием сложноэфирной связи с аминокислотными остатками серина или треонина), что приводит к быстрому изменению (повышению или снижению) их функциональной активности в клетке в ответ на изменения внешней или внутр. среды организма. Помимо этих т. н. быстрых эффектов, цАМФ регулирует (особенно у прокариот) процессы транскрипции индуцибельных генов.
У ряда микроорганизмов и в некоторых клетках млекопитающих обнаружены циклич. 3´ ,5´ -цитидинмонофосфат (цЦМФ) и 3´ ,5´ -уридинмонофосфат (цУМФ). В их образовании из цитидинтрифосфата (ЦТФ) и уридинтрифосфата (УТФ), по-видимому, участвуют соответствующие ферменты (цитидилатциклаза и уридилатциклаза). Уровень этих Ц. н. значительно ниже по сравнению с цАМФ и цГМФ, а в реализации описанных биологич. эффектов участвуют те же белки, что и в реализации регуляторных эффектов основных Ц. н. – цАМФ и цГМФ.
Помимо 3´ ,5´ -Ц. н., в клетках и тканях были найдены 2´,3´-Ц. н. – 2´,3´-цАМФ и 2´,3´-цГМФ. Они могут образовываться из РНК при участии фермента циклазы 3´-концевого фосфата РНК и рибонуклеаз, осуществляющих отщепление концевых 2´ ,3´ -Ц. н. от РНК. Однако биологич. эффекты 2´ ,3´ -Ц. н. и особенно регуляторные пути, ответственные за их реализацию, остаются малоизученными.
Катаболизм Ц. н. происходит при участии фосфодиэстераз – ферментов, расщепляющих фосфодиэфирную связь с образованием линейных 5´-мононуклеотидов (при катаболизме 3´, 5´-Ц. н.), а также 2´- или 3´-мононуклеотидов (при катаболизме 2´ ,3´ -Ц. н.).
Синтезированы многочисл. аналоги Ц. н., которые используются в качестве важных инструментов биохимич. исследований. Ингибиторы фосфодиэстераз применяются в качестве лекарственных средств. См. также Протеинкиназы.