뉴클레오티드당

Nucleotide sugar

뉴클레오티드 설탕은 단당류의 활성화 형태다. 뉴클레오티드 당분은 글리코실화 반응에서 글리코실 공여자의 역할을 한다. 그러한 반응은 글리코실전달효소라고 불리는 효소 그룹에 의해 촉매로 작용한다.

역사

과두당류의 아나볼리즘 - 그리고, 따라서, 뉴클레오티드 당분의 역할은 르루아르와 그의 동료들이 이 과정의 핵심 효소가 글리코실전달효소라는 것을 발견했을 때인 1950년대에 이르러서야 명확하지 않았다. 이 효소들은 글리코실 그룹을 설탕 뉴클레오티드로부터 수용체로 전달한다.[1]

생물학적 중요성과 정력

글리코실 기증자 역할을 하기 위해서, 그 단당류는 매우 활기찬 형태로 존재해야 한다. 이것은 뉴클레오사이드 3인산염(NTP)과 글리코실 모노인산염(이상 탄소에서의 인산염) 사이의 반응의 결과로 발생한다. 최근 많은 글리코실전달효소-염분반응의 가역성의 발견은 설탕 뉴클레오티드를 '활성화된' 기증자로 지정하는 것에 의문을 제기한다.[2][3][4][5][6]

Activation of Monosaccharides

종류들

글리코실 공여자의 역할을 하는 9개의 설탕 뉴클레오티드가 인간에게 있으며, 그것들은 그들을 형성하는 뉴클레오시드의 종류에 따라 분류될 수 있다.[7]

  • URIDine Diphosphate: UDP-α-D-Glc, UDP-α-D-Gal, UDP-α-D-GalNAc, UDP-α-D-GlcNA, UDP-α-D-GlcA, UDP-α-D-Xyl
  • 구아노신 디프인산염: GDP-α-D-Man, GDP-β-L-Fuc.
  • Cytidine Monophosphate: CMP-β-D-Neu5Ac; 인간의 경우 뉴클레오티드 단인산 형태의 유일한 뉴클레오티드 설탕이다.
  • Cytidine Diphosphate: CDP-D-리비톨(즉, CMP-[리비톨 인산염]);[8] 당분은 아니지만 인산염은 단당류인 것처럼 마트리글리칸에 통합된다.

다른 형태의 생명체에서는 많은 다른 당분이 사용되고 다양한 기증자들이 그것들을 위해 사용된다. 5개의 공통 뉴클레오시드는 모두 자연 어딘가에서 뉴클레오티드 설탕 기증자의 베이스로 사용된다. 예를 들어 CDP-글루코스와 TDP-글루코스는 다양한 다른 형태의 CDP와 TDP-설탕 기증자 뉴클레오티드를 발생시킨다.[9][10]

구조물들

아래에 열거된 것은 일부 뉴클레오티드 설탕의 구조(각 유형에서 하나의 예)이다.

UDP-Gal CMP-NeuNAc GDP-Man
UDP-Gal CMP-Neu5Ac GDP-맨

질병과의 관계

뉴클레오티드 설탕의 정상적인 신진대사는 매우 중요하다. 기여 효소의 오작동은 다음과 같은 특정 질병으로 이어질 것이다.

  1. 포함 신체 근병증: UDP-GlcNAc 인식효소의 기능 변화로 인한 선천성 질환이다.
  2. 황반각막염증후군은 GlcNAc-6-술포트란스페라제의 오작동으로 인한 선천성 질환이다.
  3. α-1,3 마노실 전이효소의 선천성 질환은 저혈압, 정신지체, 간섬유화, 각종 섭식장애 등 다양한 임상증상을 일으킬 것이다.

약물 발견과의 관계

비원성당 뉴클레오티드의 대형 라이브러리를 생성하기 위한 화학적 전략의 개발은 이러한 설탕 뉴클레오티드 라이브러리가 다양한 의약품과 복잡한 자연 생산물의 차등 글리코실화를 제공하는 허용 글리코실 트랜스퍼레이즈의 기증자 역할을 하는 글리코란도화라고 불리는 과정을 가능하게 했다.t 기반 [12][13]리드

참고 항목

참조

  1. ^ Derek Horton (2008). "The Development of Carbohydrate Chemistry and Biology". Carbohydrate Chemistry, Biology and Medical Applications: 1–28. doi:10.1016/B978-0-08-054816-6.00001-X. ISBN 978-0-08-054816-6.
  2. ^ Zhang, C; Griffith, BR; Fu, Q; Albermann, C; Fu, X; Lee, IK; Li, L; Thorson, JS (1 September 2006). "Exploiting the reversibility of natural product glycosyltransferase-catalyzed reactions". Science. 313 (5791): 1291–4. doi:10.1126/science.1130028. PMID 16946071. S2CID 38072017.
  3. ^ Zhang, C; Albermann, C; Fu, X; Thorson, JS (27 December 2006). "The in vitro characterization of the iterative avermectin glycosyltransferase AveBI reveals reaction reversibility and sugar nucleotide flexibility". Journal of the American Chemical Society. 128 (51): 16420–1. doi:10.1021/ja065950k. PMID 17177349.
  4. ^ Zhang, C; Fu, Q; Albermann, C; Li, L; Thorson, JS (5 March 2007). "The in vitro characterization of the erythronolide mycarosyltransferase EryBV and its utility in macrolide diversification". ChemBioChem. 8 (4): 385–90. doi:10.1002/cbic.200600509. PMID 17262863. S2CID 45058028.
  5. ^ Zhang, C; Moretti, R; Jiang, J; Thorson, JS (13 October 2008). "The in vitro characterization of polyene glycosyltransferases AmphDI and NysDI". ChemBioChem. 9 (15): 2506–14. doi:10.1002/cbic.200800349. PMC 2947747. PMID 18798210.
  6. ^ Gantt, RW; Peltier-Pain, P; Cournoyer, WJ; Thorson, JS (21 August 2011). "Using simple donors to drive the equilibria of glycosyltransferase-catalyzed reactions". Nature Chemical Biology. 7 (10): 685–91. doi:10.1038/nchembio.638. PMC 3177962. PMID 21857660.
  7. ^ Cold Spring Harbor Laboratory Press 2011-07-08, Glycobiology의 Wayback Machine Essentials에 보관된 Cold Spring Hold Spring Harbor Laboratory Press
  8. ^ Gerin I, et al. (2016). "ISPD produces CDP-ribitol used by FKTN and FKRP to transfer ribitol phosphate onto α-dystroglycan". Nature Communications. 7: 11534. doi:10.1038/ncomms11534. PMC 4873967. PMID 27194101.
  9. ^ Samuel G, Reeves P (2003). "Biosynthesis of O-antigens: genes and pathways involved in nucleotide sugar precursor synthesis and O-antigen assembly". Carbohydr. Res. 338 (23): 2503–19. doi:10.1016/j.carres.2003.07.009. PMID 14670712.
  10. ^ Xue M. He; Hung-wen Liu (2002). "Formation of unusual sugars: Mechanistic studies and biosynthetic applications". Annu Rev Biochem. 71: 701–754. doi:10.1146/annurev.biochem.71.110601.135339. PMID 12045109.
  11. ^ 생물 화학 백과사전, 2004년 2권, 엘스비에 주식회사. 허드슨 H. 302-307 정지.
  12. ^ Langenhan, JM; Griffith, BR; Thorson, JS (November 2005). "Neoglycorandomization and chemoenzymatic glycorandomization: two complementary tools for natural product diversification". Journal of Natural Products. 68 (11): 1696–711. doi:10.1021/np0502084. PMID 16309329.
  13. ^ Gantt, RW; Peltier-Pain, P; Thorson, JS (October 2011). "Enzymatic methods for glyco(diversification/randomization) of drugs and small molecules". Natural Product Reports. 28 (11): 1811–53. doi:10.1039/c1np00045d. PMID 21901218.

외부 링크