Phosphodiéster Link

Was sind Phosphodiéster -Verbindungen?

Der Phosphodiéster -Verbindungen Sie sind die kovalenten Bindungen, die zwischen zwei der Sauerstoffatome einer Phosphatgruppe und den Hydroxylgruppen von zwei anderen verschiedenen Molekülen auftreten. In dieser Art von Verbindungen fungiert die Phosphatgruppe als stabile Gewerkschaftsbrücke zwischen den beiden Molekülen durch ihre Sauerstoffatome.

Die grundlegende Rolle von Phosphodiéster -Bindungen in der Natur ist die Bildung von Nukleinsäureketten, sowohl DNA als auch RNA. Zusammen mit dem Pentosezucker (Desoxyribose oder Ribose, so wie es der Fall sein mag), sind die Phosphatgruppen Teil der Stützstruktur dieser wichtigen Biomoleküle.

Phosphodiéster -Verbindung im DNA -Skelett. Wikimedia Commons

Die Nukleotidketten von DNA oder RNA können wie Proteine ​​verschiedene dreidimensionale Konformationen annehmen, die durch nicht kovalente Bindungen stabilisiert sind, wie z. B. Wasserstoffbrücken zwischen komplementären Basen.

Die Primärstruktur wird jedoch durch die lineare Sequenz der Nukleotide gegeben.

Wie wird ein Phosphodiéster -Glied gebildet??

Wie Peptidbindungen in Proteinen und glucosidischen Bindungen zwischen Monosacchariden resultieren Phosphodiéster -Bindungen aus Dehydratationsreaktionen, bei denen ein Wassermolekül verloren geht. Als nächstes das allgemeine Schema einer dieser Dehydratisierungsreaktionen:

H-X₁-OH + H-X₂-OH → H-X₁-X₂-Oh + h₂ENTWEDER

Die Phosphationen entsprechen der völlig unangenehmen Konjugatbase von Phosphorsäure und werden als anorganische Phosphate bezeichnet, deren Abkürzung als PI bezeichnet wird. Wenn zwei Phosphatgruppen miteinander miteinander vereint sind, ist eine wasserfreie Phosphatbindung und ein Molekül, das als anorganisches Pyrophosphat oder PPI bekannt ist.

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Wenn ein Phosphation ein Kohlenstoffatom eines organischen Moleküls verbindet, wird die chemische Bindung als Phosphatester bezeichnet, und die resultierende Spezies ist ein organisches Monophosphat. Wenn das organische Molekül an mehr als eine Phosphatgruppe bindet, werden organische Diphosphate oder Trifats gebildet.

Wenn ein einzelnes Molekül anorganischer Phosphat zwei organische Gruppen verbindet, wird ein Phosphodiéster oder "Dieterphosphat" verwendet. Es ist wichtig, Phosphodiéster -Bindungen nicht mit hohen Phosphoanhydro -Bindungen zwischen Molekülenphosphatgruppen wie ATP zu verwechseln.

Die Phosphodiéster -Bindungen zwischen benachbarten Nukleotiden bestehen aus zwei Phosphoestter -Bindungen, die zwischen Hydroxyl in Position 5 'eines Nucleotids und Hydroxyl in Position 3' des folgenden Nukleotids in einem DNA- oder RNA -Strang auftreten.

Abhängig von den Bedingungen des Mediums können diese Bindungen sowohl enzymatisch als auch nicht enzymatisch hydrolysiert werden.

Beteiligte Enzyme

Die Bildung und das Bruch chemischer Bindungen sind für alle wichtigen Prozesse von entscheidender Bedeutung, wie wir sie kennen, und der Fall von Phosphodiéster -Bindungen ist keine Ausnahme.

Zu den wichtigsten Enzymen, die sich diese Verbindungen bilden können, gehören DNA- oder RNA -Polymerasen und Ribzyme. Phosphodiestera -Enzyme können sie enzymatisch hydrolysieren.

Während der Replikation wird in jedem Reaktionszyklus A DNTP (Desoxynukleotid tryphosphat), komplementär zur Formbase.

Polymerase ist verantwortlich für die Bildung eines neuen Zusammenhangs zwischen dem 3'-oh der Form durch Phosphoanhydro-Verbindungen.

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Das Ergebnis ist das Ausmaß der Kette durch ein Nukleotid und die Freisetzung eines Pyrophosphatmoleküls (PPI) s. Es wurde festgestellt, dass diese Reaktionen zwei zweiwertige Magnesiumionen verdienen (mg²⁺), dessen Vorhandensein die elektrostatische Stabilisierung des Nucleophilen OH ermöglicht^- Um den Ansatz zum aktiven Zentrum des Enzyms zu erhalten.

Er Pk_Zu einer Phosphodiéster -Verbindung liegt nahe bei 0.

Dies gibt den Nukleinsäuremolekülen eine negative Belastung, die dank ionischer Wechselwirkungen mit den positiven Ladungen von Aminosäuren aus Protein, elektrostatischer Vereinigung mit Metallionen oder der Assoziation mit Polyaminen neutralisiert wird.

In einer wässrigen Lösung sind Phosphodiéster -Bindungen in DNA -Molekülen viel stabiler als in RNA -Molekülen. In einer alkalischen Lösung werden diese Bindungen in RNA -Molekülen durch intramolekulare Verschiebung des Nukleosids am 5 'Ende durch ein Oxianion 2' aufgeteilt.

Funktion und Beispiele

Wie bereits erwähnt, ist die wichtigste Rolle dieser Bindungen ihre Teilnahme an der Bildung des Skeletts von Nukleinsäuremolekülen, die die wichtigsten Moleküle in der zellulären Welt sind.

Die Aktivität der Topoisomerase -Enzyme, die aktiv an der Replikation der DNA- und Proteinsynthese beteiligt sind.

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Moleküle, die als zweite Boten beteiligen, wie z.

Glyceophospholipide, grundlegende Komponenten in biologischen Membranen, bestehen aus einem Glycerolmolekül.

Verweise

1. Lodisch, h., Berk, a., Kaiser, c. ZU., Krieger, m., Bretscher, a., Ploegh, h., Martin, k. (2003). Molekulare Zellbiologie (5. Aufl.). Freeman, w. H. & Unternehmen.
2. Nakamura, t., Zhao und., Yamagata und., Hua und. J., & Yang, w. (2012). Das Beobachten der DNA -Polymerase η machen eine Phosphodiesterbindung. Natur, 487(7406), 196-201.
3. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger Prinzipien der Biochemie. Omega -Ausgaben (5. Aufl.)