2,6-Диаминопурин
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
7 H -пурин-2,6-диамин
| |
| Другие имена
2-аминоаденины; 2,6-ДАФ
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.016.006 |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 5 Ч 6 Н 6 | |
| Молярная масса | 150.145 g·mol −1 |
| Появление | Кристаллический порошок от белого до желтого цвета |
| Плотность | 1,743 г/см 3 |
| Температура плавления | От 117 до 122 ° C (от 243 до 252 ° F; от 390 до 395 К) |
| 2,38 г/л при 20 °C | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
2,6-диаминопурин ( 2,6-ДАФ , также известный как 2-аминоаденин ) — соединение, которое когда-то использовалось при лечении лейкемии . [ 1 ] Как основание Z оно встречается вместо аденина (А) в генетическом материале некоторых вирусов -бактериофагов . [ 2 ]
отчет, основанный на исследованиях НАСА с метеоритами , найденными на Земле В августе 2011 года был опубликован , предполагающий, что 2,6-диаминопурин и родственные ему органические молекулы , включая ДНК и РНК компоненты , аденин и гуанин , могли образоваться внеземным путем в космическом пространстве . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
В вирусах
[ редактировать ]
У цианофага S-2L ( Siphoviridae ) вместо аденина используется диаминопурин ( уклонение от хозяина ). [ 6 ] Диаминопуриновое основание (Z) идеально сочетается с тимином (Т), поскольку оно идентично аденину (А), но имеет аминогруппу в положении 2, образующую 3 межмолекулярные водородные связи, устраняя основное различие между двумя типами пар оснований (слабая: АТ и сильный: КГ). Эта улучшенная стабильность влияет на взаимодействия связывания белков, которые основаны на этих различиях.
В четырех статьях, опубликованных в апреле 2021 года, дополнительно описывается использование и производство Z-базы. Теперь известно, что: [ 7 ]
- Фаг S-2L избегает включения оснований A в геном путем гидролиза dATP (фермента DatZ); [ 8 ]
- Основание Z образуется путем с участием DUF550 (MazZ) и PurZ в S-2L и вибриофаге PhiVC8; [ 9 ]
- PrimPol /AEP, ДНК-полимераза ответственная за работу с основанием Z, находится в том же кластере генов, что и три вышеупомянутых фермента; [ 10 ]
- Основание Z довольно широко распространено как у Siphoviridae , так и у Podoviridae , что обусловлено наличием указанного кластера генов. [ 11 ]
В августе 2021 года было показано, что DatZ, MazZ и PurZ достаточны для замены некоторых A на Z в бактериальном геноме E. coli ; экспрессия этой системы токсична для клетки. Также определены структуры MazZ (подтип 2) и PurZ, что указывает на возможную связь между PurZ и архейными версиями PurA. [ 12 ]
Биосинтез
[ редактировать ]2-аминоаденин производится в два этапа. Фермент MazZ (гомологичный MazG, EC 3.6.1.8 ) сначала выполняет: [ 12 ]
- дГТФ + H 2 O = дГМФ + дифосфат
Фермент PurZ (гомологичный PurA, EC 6.3.4.4 ) затем выполняет: [ 9 ]
- (d)АТФ + dGMP + L-аспартат = (d)ADP + фосфат + 2-аминодезоксиаденилсукцинат (dSMP)
Полученный dSMP обрабатывается ферментами хозяина аналогично аденилосукцинату с образованием dZTP.
В клеточной жизни
[ редактировать ] | В этой статье отсутствует информация о результатах изменения прочности Н-связи в ДНК и РНК. ( октябрь 2021 г. ) |
2,6-ДАФ использовался для лечения лейкемии еще в 1951 году. [ 13 ] Известно, что к 1989 году он останавливает прогрессирование клеточного цикла в клетках лейкемии мышей. [ 14 ] Известно, что раковые клетки становятся устойчивыми к DAP, теряя функцию аденинфосфорибозилтрансферазы (APRT). [ 15 ] процесс, общий с E. coli . [ 16 ]
Производные DAP представляют собой in vitro противовирусные препараты , полезные против вируса псевдобешенства , экономически важного заболевания скота. [ 17 ] Это основание в своей свободной форме способно исправлять нонсенс-мутации UGA, способствуя трансляционному считыванию посредством ингибирования FTSJ1 . [ 18 ]
Биоинженерия
[ редактировать ]В биоинженерии олигонуклеотиды анти-миРНК (в частности, тип нуклеиновой кислоты серинола [SNA]), включающие основание Z вместо A, демонстрируют усиленное связывание с РНК. [ 19 ]
DAP используется, как и другие аналоги ядерных кислот, при исследовании структур и механизмов ферментов. [ 20 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Джордж Х. Хитчингс» . nobelprize.org.
- ^ «Некоторые вирусы разрушают бактериальную защиту с помощью уникального генетического алфавита» . 5 мая 2021 г.
- ^ Каллахан, член парламента; Смит, Кентукки; Кливс, HJ; Ружица, Дж.; Стерн, Дж. К.; Главин, Д.П.; Дом, Швейцария; Дворкин, JP (11 августа 2011 г.). «Углеродистые метеориты содержат широкий спектр внеземных азотистых оснований» . Труды Национальной академии наук . 108 (34). ПНАС : 13995–13998. Бибкод : 2011PNAS..10813995C . дои : 10.1073/pnas.1106493108 . ПМК 3161613 . ПМИД 21836052 .
- ^ Штайгервальд, Джон (8 августа 2011 г.). «Исследователи НАСА: строительные блоки ДНК можно создавать в космосе» . НАСА . Проверено 10 августа 2011 г.
- ^ Сотрудники ScienceDaily (9 августа 2011 г.). «Строительные блоки ДНК можно создавать в космосе, как показывают данные НАСА» . ScienceDaily . Проверено 9 августа 2011 г.
- ^ Кирнос, доктор медицины; Худяков И.Ю.; Александрушкина Н.И.; Ванюшин, Б.Ф. (ноябрь 1977 г.). «2-аминоаденин представляет собой аденин, заменяющий основание в ДНК цианофага S-2L». Природа . 270 (5635): 369–70. Бибкод : 1977Natur.270..369K . дои : 10.1038/270369a0 . ПМИД 413053 .
- ^ Боулер, Хасинта (4 мая 2021 г.). «Некоторые вирусы имеют совершенно другой геном, чем остальная жизнь на Земле» . НаукаАлерт .
- ^ Чернецкий, Дариуш; Легран, Пьер; Текпинар, Мустафа; Розарио, Сандрин; Камински, Пьер-Александр; Деларю, Марк (23 апреля 2021 г.). «Как цианофаг S-2L отвергает аденин и включает 2-аминоаденин для насыщения водородных связей в своей ДНК» . Природные коммуникации . 12 (1): 2420. Бибкод : 2021NatCo..12.2420C . дои : 10.1038/s41467-021-22626-x . ISSN 2041-1723 . ПМК 8065100 . ПМИД 33893297 .
- ^ Перейти обратно: а б Сулейман, Дона; Гарсия, Пьер Симон; Лагун, Мэрион; Лок, Джером; Хауз, Ахмед; Тайб, Наджва; Ретлисбергер, Паскаль; Грибальдо, Симонетта; Марльер, Филипп; Камински, Пьер Александр (30 апреля 2021 г.). «Третий путь биосинтеза пуринов, кодируемый геномами вирусной ДНК на основе аминоаденина». Наука . 372 (6541): 516–520. Бибкод : 2021Sci...372..516S . дои : 10.1126/science.abe6494 . ПМИД 33926955 . S2CID 233448787 .
- ^ Пезо, Валери; Джазир, Фатен; Бургиньон, Пьер-Ив; Луи, Доминик; Джейкобс-Сера, Дебора; Розенски, Джефф; Почет, Сильви; Хердевейн, Пит; Хэтфулл, Грэм Ф.; Камински, Питер Александр; Марльер, Филипп (30 апреля 2021 г.). «Неканоническая полимеризация ДНК сифовирусами на основе аминоаденина». Наука 372 (6541): 520–524. Бибкод : 2021Sci...372..520P . дои : 10.1126/science.abe6542 . ПМИД 33926956 . S2CID 233448788 .
- ^ Чжоу, Сюэся; Чэн, Юй; Худяков, Лю, Фули; Ли, Чжи, Ян; , Хуйминь, Ян; Чжао, Сувэнь (30 апреля 2021 г.). Распространенный путь замены аденина диаминопурином в геномах фагов» Science 372 « ( 6541): . 512–516 . .512Z .дои : 10.1126 science.abe4882 PMID 33926954 . /
- ^ Перейти обратно: а б Чернецкий, Дариуш; Боном, Фредерик; Камински, Пьер-Александр; Деларю, Марк (5 августа 2021 г.). «Характеристика триады генов цианофага S-2L, достаточной для замены аденина на 2-аминоаденин в бактериальной ДНК» . Природные коммуникации . 12 (1): 4710. Бибкод : 2021NatCo..12.4710C . bioRxiv 10.1101/2021.04.30.442174 . дои : 10.1038/s41467-021-25064-x . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 8342488 . ПМИД 34354070 .
- ^ Бурченал, Дж. Х.; Карновский, Д.А.; Кингсли-Пиллерс, ЕМ; Саутэм, CM; Майерс, В.П.; Эшер, ГК; Крейвер, LF; Дарджеон, Х.В.; Роудс, CP (май 1951 г.). «Влияние антагонистов фолиевой кислоты и 2,6-диаминопурина на неопластические заболевания, с особым упором на острый лейкоз» . Рак . 4 (3): 549–69. doi : 10.1002/1097-0142(195105)4:3<549::aid-cncr2820040308>3.0.co;2-j . ПМИД 14839611 . S2CID 31262125 .
- ^ Векбекер, Г; Кори, Дж. Г. (1989). «Метаболическая активация 2,6-диаминопурина и 2,6-диаминопурин-2'-дезоксирибозида в противоопухолевые средства». Достижения в регуляции ферментов . 28 : 125–44. дои : 10.1016/0065-2571(89)90068-x . ПМИД 2624171 .
- ^ Шао, К; Дэн, Л; Хенегариу, О; Лян, Л; Стэмбрук, П.Дж.; Тишфилд, Дж. А. (20 июня 2000 г.). «Хромосомная нестабильность способствует потере гетерозиготности у мышей, лишенных р53» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (13): 7405–10. Бибкод : 2000PNAS...97.7405S . дои : 10.1073/pnas.97.13.7405 . ПМК 16558 . ПМИД 10861008 .
- ^ Кочарян, ШМ; Чуканова Т.И.; Суходолец, В.В. (1977). «[Мутации устойчивости к 2,6-диаминопурину и 6-метилпурину, влияющие на аденинфосфорибозилтрансферазу в Escherichia coli K-12]». Генетика . 13 (10): 1821–30. ПМИД 348574 .
- ^ Зухарова, Д; Липно, Я; Фойтикова, М; Кулич П; Нека, Дж; Слани, М; Коварчик, К; Туранек-Кнотигова, П; Губатка, Ф; Целеховска, Х; Масек, Дж; Куделка, С; Прохазка, Л; Эйер, Л; Плоцкова, Ю; Бартельдиова, Э; Миллер, AD; Рузек, Д; Рашка, М; Джанеба, З; Туранек, Дж. (29 февраля 2016 г.). «Противовирусная активность ациклических нуклеозидфосфонатов на основе 2,6-диаминопурина против герпесвирусов: результаты исследований in vitro с вирусом псевдобешенства (PrV, SuHV-1)». Ветеринарная микробиология . 184 : 84–93. дои : 10.1016/j.vetmic.2016.01.010 . ПМИД 26854349 .
- ^ Тшаска, С; Аманд, С; Байи, К; Лерой, К; Маршан, В; Дювернуа-Берте, Э; Салиу, Дж.М.; Бенхабилес, Х; Веркмайстер, Э; Чассат, Т; Гильберт, Р; Ханнебик, Д; Мурей, А; Копен, MC; Моро, Пенсильвания; Адриансенс, Э; Кулозик А; Вестхоф, Э; Туласне, Д; Моторин Ю.; Ребуффа, С; Лежен, Ф (20 марта 2020 г.). «2,6-Диаминопурин как мощный корректор нонсенс-мутаций UGA» . Природные коммуникации . 11 (1): 1509. Бибкод : 2020NatCo..11.1509T . дои : 10.1038/s41467-020-15140-z . ПМК 7083880 . ПМИД 32198346 .
- ^ Камия, Ю; Доносита, Ю; Камимото, Х; Мураяма, К; Ариеси, Дж; Асанума, Х. (5 октября 2017 г.). «Введение 2,6-диаминопуринов в нуклеиновую кислоту серинола улучшает эффективность анти-миРНК». ХимБиоХим . 18 (19): 1917–1922. дои : 10.1002/cbic.201700272 . ПМИД 28748559 . S2CID 35619213 .
- ^ Байи, К. (1 октября 1998 г.). «Использование диаминопурина для исследования структурных свойств нуклеиновых кислот и молекулярного распознавания лигандов и ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 26 (19): 4309–4314. дои : 10.1093/нар/26.19.4309 . ПМК 147870 . ПМИД 9742229 .