Nukleosidy a nukleotidy
© Biochemický ústav LF MU (E.T.) 2008
i
Pyrimidin a deriváty
3 n
Číslování
n
1
1,3-diazin
2
Pyrimidinové báze
cytosin
uracil
thymin
2-hydroxy-4-aminopyrimidin       2,4-dihydroxypyrimidin 2,4-dihydroxy-5-methylpyrimidin
NH2
OH
OH
N
N
N
HO    N    HO    N    HO N
a
Tautomeric pyrimidinových bází
OH
O
N
HN
HO
N
O
N
H
laktimová forma (slabě kyselá)
laktamová forma (stabilnější)
4
Purin a jeho deriváty
6
n
3
7
n
\
8
n
h
9
Purin má zvláštní číslování
(číslují se i kvartérní uhlíky)
5
Srovnejte číslování
purin indol
6
Purinové báze
adenin NH2
N
N
v
N
N
H
guanin
OH
N
N
v
H2N
N
N
H
6-aminopurin
2-amino-6-hydroxypurin
7
hypoxantin xantin
6-hydroxypurin 2,6-dihydroxypurin
Vznikají při metabolismu purinových bází
8
Kyselina močová (acidum uricum)
OH
2,6,8-trihydroxypurin
N
v
OH
HO
N
N
H
U savců: konečný metabolit purinových bází
U urikotelních organismů (většina plazů a ptáků): vzniká i z aminokyselin.
9
Tautomerní formy kyseliny močové
OH
N
HO N
N
v
OH
N
H
O
HN
O
N H
H N
O
N
H
laktim
laktam
10
Laktimová forma kys. močové je dvojsytná
kyselina
pKA1 = 5,4
pKA2= 10,3
OH
N
A
OH
N
V
OH
H
N
X
N
v
OH
"(O   "NT N
H
OH
N
x
N
H
kys. močová
hydrogenurát
urát
2,6,8-trihydroxypurin
11
Kyselina močová je velmi málo rozpustná v kyselém a neutrálním prostředí
Rozpouští se v alkalickém prostředí za vzniku urátů a hydrogenurátů
OH hydrogenurát sodný
H
Důsledky omezené rozpustnosti kys. močové za patologických stavů
• tvorba močových kamenů (kys.močová, urát amonný a sodný) ve vývodných močových cestách (urátová urolitiáza)
• ukládání do kloubů a tkání (dna)
13
Terapie dny
OH
N
N
N H
N
allopurinol
Je inhibitorem enzymu xantinoxidasa
(inhibuj e přeměnu xantinu a hypoxantinu na urát)
15
Nízkopurinová dieta
Omezení potravin s vysokým obsahem purinů:
Vnitřnosti, maso, ryby, kořenící směsi a koncentráty (Maggi, sojová omáčka), luštěniny
Obsah purinů v potravinách
potravina	mg/100 g	potravina	mg/100 g
Játra	95	Čočka	80
Ledvinky	80	Zel.hrášek	80
Sardinky	120	Fazole, hrách	45
Kapr	54	Ovesné vločky	30
Vepřové maso	48	Šunka	24
Zvěřina	35-39	Špenát	23
Kuřecí maso	40	Brambory	6
Kys. močová má redukční vlastnosti
(endogenní antioxidant)
OH
N
N
+
R
N
I
H
R- je např. -OH, superoxid aj.
OH
N
+
RH
-O N
N
anion-radikál
(oxidovaná forma)
Různé přeměny
17
Methylované xantiny
O
H c_N
H3C N
O
N
CH;
>
N
i
CH
N
O
H c_N
H3C N
ON
i
H
/
N
>
N
CH
O
H—N
I
CH
CH3
N
>
N
kofein
theofylin
theobromin
3
3
Neodbourávají se na kyselinu močovou.
Syntetické analogy bází a jejich deriváty jsou léčiva
SH
N
v
N
H
6-merkaptopurin
O
HN
O
N H
5-fluoruracil
19
Merkaptopurin	5-Fluoruracil
• purinový analog	• pyrimidinový analog
• inhibuje syntézu	• inhibuje syntézu
purinů a tím i DNA	pyrimidinů a tím i
• léčba leukémie	DNA
	• některé karcinomy
	20
Nukleosidy
báze + ribosa base + 2-deoxyribosa
p-N-glykosidová vazba
21
Obecné schéma nukleosidu
báze
P-N-glykosidová vazba
22
Názvosloví nukleosidů
• triviální názvy
• odvozené z názvů bází
• přípona -idin (pyrimidinové nukleosidy)
• přípona -osin (purinové nukleosidy)
• předpona deoxy- (od deoxyribosy)
23
Pyrimidinové nukleosidy
HOCH2
O
HN ON
HOCH2
N
ON
O
HOCH2
HN
ON
CH3
OH OH
uridin
OH OH
cytidin
OH
thymidin
24
Purinové nukleosidy
OH   OH OH OH
adenosin guanosin
25
Purinove nukleosidy
OH
OH
HOCH
OH OH
HN
HOCH2
N
OH OH
inosin
xantosin
26
Syntetické analogy nukleosidů
o
HO
HN
O.
CH3
zidovudin (azidothymidin)
- ©
eN=N=N
27
Zidovudin (AZT)
• Antivirotikum
• Terapie HIV
• působí jako falešný nukleosid,inhibuje reverzní transkriptasu HIV
28
Prof. RNDr. Antonín Holý - český chemik a obj evitel látek využívaných při léčbě HIV nebo hepatitidy B
Nukleotidy (Nukleosidfosfáty)
Nukleosid + kyselina fosforečná
esterově vázaná na: ribosu
deoxyribosu (C3-,C50
30
Obecné schéma nukleotidu
báze
fosfát
esterová
vazba
1'
b-N-
glykosidová
vazba
31
Názvosloví nukleotidů
• nukleosid + 5'-mono(di, tri) + fosfát
• zkratky
• AMP, ADP, ATP............
32
Význam nukleotidů	
• stavební složky nukleových kyselin	
• makroergní trifosfáty (ATP, CTP, UTP)	
• druhý posel (cAMP, cGMP)	
• kofaktory enzymů	
• syntetické analogy - léčiva	
	33
Adenosinmonofosfát (AMP)
Adenosintrifosfát (ATP)
NH2
N
N
O O O O   II     II II
O-p-O-P-O-P-O-CH2
u    Iq    l0 2
OF Ou
O
Přenos fosforylu na jiné substráty (enzymy kinasy).
OH
N
OH
35
cAMP - druhý posel
NH2
36
NAD+ je dinukleotid
^^CONH2
0
N
OH HO
OO
II II C H2—O—P—O—P—O—C H2
OH OH
anhydridová vazba
NH2
N
OH
37
Flavinadenindinukleotid (FAD)
H3C
H3C
ribitol
O
isoalloxazin
CH2
CHOH
i
CH-OH
CH-OH O i ii CH2—O-P-O
OH
0
ii
P-O
1
OH
-P-O-CH2
anhydridová vazba
N
OH OH
38
Koenzym A je adeninový nukleotid
nh2
n
o
ch3
o o
n
o
hs-ch2-ch2-hn cysteamin
/c_CH2—CH2—hn     hO    ch3 o0   og '
p-alanin       pantoová kyselina
pantothenová kyselina
O
N
o~p=o
l
o
0
pantethein
39