Fosfodiesterová vazba - Phosphodiester bond

Schéma fosfodiesterových vazeb (PO 4 3− ) mezi třemi nukleotidy. 5 'konec má 5' uhlík připojený k fosfátu a druhý konec, 3 'konec, má 3' uhlík připojený k hydroxylové skupině.

K fosfodiesterové vazbě dochází, když přesně dvě hydroxylové skupiny v kyselině fosforečné reagují s hydroxylovými skupinami na jiných molekulách za vzniku dvou esterových vazeb. Dále jen "vazba" se týká této vazby CO-PO 2 - -OC. Diskuse o fosfodiesterech dominuje jejich prevalence v DNA a RNA , ale fosfodiestery se vyskytují v jiných biomolekulách, např. V acylových nosičových proteinech .

Fosfodiesterové vazby tvoří páteř DNA a RNA. Fosfát je připojen k 5 'uhlíku. 3 'uhlík jednoho cukru je vázán na 5' fosfát sousedního cukru. Fosfodiesterová vazba konkrétně spojuje 3 'atom uhlíku jedné molekuly cukru a 5' atom uhlíku jiné (odtud název, 3 ', 5' fosfodiesterová vazba ). Tyto sacharidové skupiny jsou odvozeny od deoxyribózy v DNA a ribózy v RNA. Fosfodiestery jsou záporně nabité při pH 7. Odpuzování mezi těmito zápornými náboji ovlivňuje konformaci polynukleových kyselin. Záporný náboj přitahuje histony , kationty kovů, jako je hořčík , a polyaminy .

K tomu, aby fosfodiesterové vazby, které mají být vytvořeny, a nukleotidy , které mají být spojeny, Tri-fosfát nebo di-fosfátové formy nukleotidových stavebních bloků jsou rozděleny od sebe, čímž se získá z energie nutné k pohonu enzymem katalyzované reakce.

Hydrolýza fosfodiesterových vazeb je katalyzována fosfodiesterázami , které se podílejí na opravě sekvencí DNA.

Fosfodiesterová vazba mezi dvěma ribonukleotidy může být přerušena alkalickou hydrolýzou , zatímco vazba mezi dvěma deoxyribonukleotidy je za těchto podmínek stabilnější. Relativní snadnost hydrolýzy RNA je důsledkem přítomnosti 2 ' hydroxylové skupiny .

Enzymová aktivita

Fosfodiesteráza je enzym, který katalyzuje hydrolýzu fosfodiesterových vazeb, například vazbu v molekule cyklického AMP nebo cyklického GMP .

Enzym, který hraje důležitou roli při opravě oxidačního poškození DNA, je 3'-fosfodiesteráza.

Při replikaci DNA, je otvor mezi fosforečnanů v hlavním řetězci zanechané DNA polymerasy I . DNA ligáza je schopna vytvořit mezi nukleotidy fosfodiesterovou vazbu.

Viz také

Reference