Cukier nukleotydowy - Nucleotide sugar

Cukry nukleotydowe są aktywowanymi formami cukrów prostych . Cukry nukleotydowe działają jako donory glikozylu w reakcjach glikozylacji . Reakcje te są katalizowane przez grupę enzymów zwanych glikozylotransferazami .

Historia

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

Znaczenie biologiczne i energetyka

Aby działać jako donory glikozylu, te monosacharydy powinny występować w postaci wysokoenergetycznej. Dzieje się tak w wyniku reakcji między trifosforanem nukleozydu (NTP) a monofosforanem glikozylu (fosforanem na węglu anomerycznym ). Niedawne odkrycie odwracalności wielu reakcji katalizowanych przez glikozylotransferazę stawia pod znakiem zapytania oznaczenie nukleotydów cukrowych jako „aktywowanych” dawców.

Rodzaje

U ludzi występuje dziewięć nukleotydów cukrowych, 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-P-D- Neu5Ac ; u ludzi jest jedynym cukrem nukleotydowym w postaci monofosforanu nukleotydów.
• Difosforan cytydyny: CDP-D- rybitol (tj. CMP-[fosforan rybitolu ]); chociaż nie jest cukrem, fosforylowany fosforan rybitolu alkoholu cukrowego jest włączony do matriglikanu tak, jakby był monosacharydem.

W innych formach życia wykorzystuje się wiele innych cukrów i wykorzystuje się dla nich różnych dawców. Wszystkie pięć popularnych nukleozydów jest używanych jako baza dla nukleotydowego donora cukru gdzieś w przyrodzie. Jako przykłady, CDP-glukoza i TDP-glukoza dają początek różnym innym formom nukleotydów donorowych cukru CDP i TDP.

Struktury

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

UDP-Gal	CMP-Neu5Ac	PKB-Man

Związek z chorobą

Bardzo ważny jest prawidłowy metabolizm cukrów nukleotydowych. Jakakolwiek awaria któregokolwiek z enzymów przyczyniających się do działania doprowadzi do określonej choroby, na przykład:

1. Miopatia ciał wtrętowych: jest chorobą wrodzoną wynikającą ze zmienionej funkcji epimerazy UDP-GlcNAc.
2. Dystrofia rogówki plamki żółtej: jest chorobą wrodzoną wynikającą z nieprawidłowego działania GlcNAc-6-sulfotransferazy.
3. Wrodzone zaburzenia transferazy α-1,3 mannozylowej będą skutkować różnymi objawami klinicznymi, np. hipotonią, opóźnieniem psychoruchowym, zwłóknieniem wątroby i różnymi problemami z karmieniem.

Związek z odkryciem leków

Rozwój strategii chemiczno-enzymatyczny do generowania dużych bibliotek nie-rodzimymi nukleotydami cukrowego włączony proces dalej glycorandomization gdzie te biblioteki cukru nukleotydu służyć jako dawców dopuszczalnych glikozylotransferaz otrzymując różnicowego glikozylacji szerokiej gamy środków farmaceutycznych i złożonych produktów naturalnych -na wskazówki.

Zobacz też

• Chemia węglowodanów
• EamA
• Glikorandomizacja
• Glikozylotransferaza
• Metabolizm cukrów nukleotydowych

Bibliografia

Linki zewnętrzne

• „Nukleotyd% 20 cukrów” „Nukleotydowe cukry” w amerykańskiej Bibliotece Narodowej Medycyny Nagłówki tematów medycznych (MeSH)