İçeriğe atla

Deoksiadenozin trifosfat

Deoksiadenozin trifosfat
Adlandırmalar
[[(2R,3S,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate
dATP, 2'-deoxyadenosine triphosphate
Tanımlayıcılar
CAS numarası
3D model (JSmol)
ChemSpider
ECHA InfoCard100.016.058 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
UNII
CompTox Bilgi Panosu (EPA)
  • O=P(O)(O)OP(=O)(O)OP(=O)(O)OC[C@H]3O[C@@H](n2cnc1c(ncnc12)N)C[C@@H]3O
Özellikler
Molekül formülüC10H16N5O12P3
Molekül kütlesi491.181623
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).

Deoksiadenozin trifosfat (dATP), DNA polimerazın bir substratı olarak DNA replikasyonu için hücrelerde kullanılan bir nükleotittir.[1] Bir adenin ve üç Fosfat grubuna bağlı bir deoksiriboz şeker molekülünden oluşan kimyasal yapısı ile bir pürin nükleozit trifosfat olarak sınıflandırılır. Enerji aktaran bir molekül olan ATP'den tek bir hidroksil grubu (pentoz şekerinin 2' karbonundaki -OH grubu, dATP'deki -H ile değiştirilir) ile farklılık gösterir, bu da bir riboz yerine bir deoksiriboz oluşumu ile sonuçlanır. İki fosfat grubu, daha sonra DNA'yı sentezlemek için kullanılabilen deoksiadenozin monofosfat verecek şekilde hidrolize edilebilir.[2]

Bulgular ayrıca, dATP'nin hücre canlılığını korumak için enerji aktaran bir molekül olarak hareket edebileceğini ileri sürmüştür.[3]

Sentezi

Deoksiadenozin trifosfat kimyasal yapısı

Deoksiadenosin trifosfat, deoksiribonükleaz (DNase), nükleaz P1, adenilat kinaz ve piruvat kinaz kullanılarak başlangıç materyali olarak DNA ile enzimatik olarak sentezlenebilir.[4] Sentez, DNA'nın ısıyla denatürasyonu ile başlar, ardından oligomerler üretmek için DNase I ile muamele edilir. Daha sonra çözelti, deoksiribonükleotit monofosfatları oluşturmak için nükleaz P1 ile işlenir. Adenilat kinaz ve piruvat kinaz karışımı kullanılarak deoksiadenozin monofosfat seçici olarak dATP'ye dönüştürülmüştür. Saflaştırmadan sonra, toplam %40 verimle bu sentez yöntemi kullanılarak %90-95 saflık elde edilebilir.[4]

Sağlığa etkileri

Bağışıklığı baskılanmış bireylerde

Vücuttaki yüksek dATP seviyeleri toksik olabilir ve dATP, DNA sentezi enzimi olan ribonükleotid redüktaz için rekabetçi olmayan bir inhibitör olarak hareket ettiğinden, bağışıklık sistemi fonksiyonunun bozulmasına neden olabilir. Adenozin deaminaz eksikliği (ADA) olan hastalarda, hücre içi dATP konsantrasyonları yüksek olma eğilimindedir, çünkü adenozin deaminaz normalde onu inozine dönüştürerek adenozin seviyelerini engeller.[5][6]

Adenozin deaminaz enziminin eksikliğinin bireylerde immün yetmezliğe neden olduğu bilinmektedir.[7] Araştırmalar, dATP'nin adenozin deaminaz eksikliğinde potansiyel bir toksik metabolit olabileceğini bulmuştur.[6] Çalışmadaki immün yetmezlikli ve adenozin deaminaz eksikliği olan hastaların alyuvarlarında dATP düzeylerinin immün yetmezliği olmayan, adenozin deaminaz eksikliği olan hastalara kıyasla 50 kat daha fazla olduğu bulundu. Bu anormal bir durumdur ve artmış eritrosit dATP düzeylerinin adenozin deaminaz eksikliği olan kişilerde bağışıklık sistemi eksikliğinden sorumlu toksik metabolitler olduğuna dair kanıt sağlar.[6]

dATP'yi taşıma veya fosforile etme yeteneğinden yoksun hücrelerin, aşırı dATP'nin toksik etkilerine karşı artan direnç gösterdiği gösterilmiştir, bu da dATP'nin toksisitesinin dATP'yi hücre içi fosforile etme yeteneğine bağlı olduğunu göstermektedir.[8] Bu nedenle, ADA için bazı tedaviler, adenozin kinaz ve deoksisitidin kinaz gibi sorumlu deoksinükleozid kinazların hedeflenen inhibisyonu yoluyla dATP fosforilasyonunu azaltmaya odaklanır.[9] İntravenöz olarak deoksisitidin, bir ADA tedavisi olarak da kullanılmıştır, ancak klinik bir çalışma, deoksisitidinin, bazı hastaların deoksisitidin tedavisine daha önemli yanıt verebileceğini göz ardı etmeden, ADA hastalarının T-hücresi bağışıklığı üzerinde yalnızca sınırlı klinik etkilere sahip olduğunu bulmuştur.[10]

Kalp kasında

Kardiyak miyozinde, dATP'nin kas kasılmasını kolaylaştırmak için bir enerji substratı olarak ATP'ye uygun bir alternatif olduğu gösterilmiştir. Köpeklerde dilate kardiyomiyopatiyi (DCM) içeren bir deneyde, artan kardiyak dATP'nin DCM için potansiyel olarak etkili bir tedavi olduğu bulunmuştur.[11][12] dATP, yetersiz bir kalpte sistolik basıncın yanı sıra kontraktiliteyi artırabilir ve aynı zamanda kalp pompası işlevini geri kazanmanın yanı sıra kasılmayı da artırabilir.[13] Ayrıca, dATP'nin sadece kardiyovasküler bozukluğu olan hastalarda normal sistolik fonksiyonu geri kazandırmakla kalmayıp, aynı zamanda konjestif kalp yetmezliği olan hastaların kalp kası çapraz köprü oranını ve konjestif kalp yetmezliğini de arttırdığı bulunmuştur.[14]

Ayrıca bakınız

  • Adenozin trifosfat (ATP)
  • Adenozin deaminaz eksikliği (ADA)
  • Dilate kardiyomiyopati (DCM)
  • Ribonükleotid redüktazlar (RNR)

Kaynakça

  1. ^ "A study of the mechanism of T4 DNA polymerase with diastereomeric phosphorothioate analogues of deoxyadenosine triphosphate". The Journal of Biological Chemistry. 257 (13): 7684-8. Haziran 1982. doi:10.1016/S0021-9258(18)34435-1. PMID 7045112. 
  2. ^ "2'-Deoxyadenosine 5'-triphosphate". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (İngilizce). 6 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  3. ^ "Deoxyadenosine triphosphate acting as an energy-transferring molecule in adenosine deaminase inhibited human erythrocytes". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. 1094 (3): 257-62. Eylül 1991. doi:10.1016/0167-4889(91)90084-b. PMID 1911876. 
  4. ^ a b "Enzymic synthesis of deoxyATP using DNA as starting material". The Journal of Organic Chemistry. 50 (7): 1076-1079. 1 Nisan 1985. doi:10.1021/jo00207a032. 
  5. ^ "Effects of deoxyadenosine triphosphate and 9-beta-D-arabinofuranosyl-adenine 5'-triphosphate on human ribonucleotide reductase from Molt-4F cells and the concept of "self-potentiation"". Cancer Research. 40 (10): 3555-8. Ekim 1980. PMID 6159965. 21 Ağustos 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Mayıs 2022. 
  6. ^ a b c "Deoxyadenosine triphosphate as a potentially toxic metabolite in adenosine deaminase deficiency". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 75 (1): 472-6. Ocak 1978. doi:10.1073/pnas.75.1.472. PMC 411272 $2. PMID 272665. 
  7. ^ "Carrier frequency of a nonsense mutation in the adenosine deaminase (ADA) gene implies a high incidence of ADA-deficient severe combined immunodeficiency (SCID) in Somalia and a single, common haplotype indicates common ancestry". Annals of Human Genetics. 71 (Pt 3): 336-47. Mayıs 2007. doi:10.1111/j.1469-1809.2006.00338.x. PMID 17181544. 
  8. ^ "Deoxyadenosine metabolism and cytotoxicity in cultured mouse T lymphoma cells: a model for immunodeficiency disease". Cell (İngilizce). 14 (2): 365-75. Haziran 1978. doi:10.1016/0092-8674(78)90122-8. PMID 208780. 
  9. ^ "Restoration of adenosine deaminase-deficient human thymocyte development in vitro by inhibition of deoxynucleoside kinases". Journal of Immunology. 181 (11): 8153-61. Aralık 2008. doi:10.4049/jimmunol.181.11.8153. PMC 2673198 $2. PMID 19018008. 
  10. ^ "Deoxycytidine therapy in two patients with adenosine deaminase deficiency and severe immunodeficiency disease". Clinical Immunology and Immunopathology. 37 (1): 30-6. Ekim 1985. doi:10.1016/0090-1229(85)90132-1. PMID 3161676. 
  11. ^ "2-Deoxyadenosine triphosphate restores the contractile function of cardiac myofibril from adult dogs with naturally occurring dilated cardiomyopathy". American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 310 (1): H80-91. Ocak 2016. doi:10.1152/ajpheart.00530.2015. PMC 4796460 $2. PMID 26497964. 
  12. ^ "Cardiac myosin activation with 2-deoxy-ATP via increased electrostatic interactions with actin". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (23): 11502-11507. Haziran 2019. doi:10.1073/pnas.1905028116. PMC 6561254 $2. PMID 31110001. 
  13. ^ Kolwicz (Ekim 2019). "Gene Therapy Rescues Cardiac Dysfunction in Duchenne Muscular Dystrophy Mice by Elevating Cardiomyocyte Deoxy-Adenosine Triphosphate". JACC. Basic to Translational Science. 4 (7): 778-791. doi:10.1016/j.jacbts.2019.06.006. PMC 6978556 $2. PMID 31998848. 
  14. ^ Moussavi-Harami (Şubat 2015). "2-Deoxy adenosine triphosphate improves contraction in human end-stage heart failure". Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 79: 256-263. doi:10.1016/j.yjmcc.2014.12.002. PMC 4301986 $2. PMID 25498214. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">DNA</span> Canlıların genetik bilgilerini barındıran molekül

Deoksiriboz nükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmaların ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilgiyi uzun süre saklamasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Bazı DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır, diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.

<span class="mw-page-title-main">Timin</span>

Timin (C5H6N2O2, 5-metilurasil), DNA'daki nükleik asitlerin bazlarından biri olan moleküldür. Adenin ile bir baz çifti oluşturabilir. Adenin ile aralarında 2 adet zayıf Hidrojen bağı bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Sitozin</span>

Sitozin (C) (2-oksi-4-aminopirimidin ya da 4-amino-2(1H)-pirimidinon) guanin, adenin ve timin (RNA'da urasil) ile beraber DNA ve RNA'daki temel azotlu bazlardan biri olan moleküldür. Kimyasal formülü C4H5N3O'dur. Bir heterosiklik aromatik halka ve iki substituentten (4. pozisyona bağlanmış bir amin ve 2. pozisyona bağlanmış keton) oluşan bir pirimidin türevidir. Sitozin'in nükleosidi sitidin'dir ve Watson-Crick baz eşleşmesine göre guanin ile 3 hidrojen bağı ile bağlanmış baz çifti kurar.

<span class="mw-page-title-main">Fosfor</span> simgesi P ve atom numarası 15 olan element

Fosfor, simgesi P ve atom numarası 15 olan ve insan vücudunda kalsiyumdan sonra en fazla bulunan kimyasal elementtir.

Restriksiyon enzimi veya restriksiyon endonükleazı, çift zincirli DNA moleküllerindeki belli nükleotit dizilerini tanıyan ve her iki zinciri birlikte kesen bir enzim türüdür. Bu özel enzimler, bakteri ve arkelerde bulunurlar ve virüslere karşı bir savunma mekanizmasına aittirler. Konak bakteri hücresinde restriksiyon enzimleri seçici olarak yabancı DNA'ları keserler; konak DNA'yı restriksiyon enziminin etkinliğinden korunmak için bir değiştirme (modifikasyon) enzimi tarafından metillenir. Bu iki süreç toplu olarak restriksiyon modifikasyon sistemi olarak adlandırılır. Bir restriksiyon enzimi DNA'yı kesmek için DNA çift sarmalının her şeker-fosfat omurgasından birer kere olmak üzere iki kesme yapar.

<span class="mw-page-title-main">Guanozin trifosfat</span>

Guanozin-5'-trifosfat (GTP), bir pürin nükleozid trifosfattır. Transkripsiyon sırasında RNA bireşimi için gerekli yapı taşlarından birisidir. Bir guanin bazı, bir riboz şekeri ve üç fosfat grubundan meydana gelir. Guanin ribozun 1. karbonuna, trifosfat bölümü ise ribozun 5. karbonuna bağlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Adenozin monofosfat</span>

Adenozin monofosfat, İngilizce Adenosine monophosphate'den AMP olarak kısaltılır, ayrıca 5'-adenilik asit olarak da bilinir. Adenozin adlı nükleozit ile fosforik asidin birleşimi bir esterdir. AMP, bir fosfat grubu, beş karbonlu bir riboz şekeri ve adenin nükleobazından oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Siklik adenozin monofosfat</span>

Siklik adenozin monofosfat, kısaltma cAMP ve cyclic AMP olarak da bilinir. cAMP adenozin trifosfat (ATP) tan elde edilir ve çeşitli organizmalarda cAMP bağımlı yolda hücre içi sinyal iletiminde kullanılır.

Bağışıklık yetmezliği veya bağışıklık eksikliği, bağışıklık sisteminin herhangi bir nedenle baskılanması ve doğal davranışlarının kısıtlanması sonucunda savunma sistemi elemanları arasındaki koordinasyonun bozulması olgusudur. Memelilerin fizyolojik savunma sistemi 3 ana parçadan oluşur:

<span class="mw-page-title-main">Homolog rekombinasyon</span>

Homolog rekombinasyon, benzer veya aynı dizilere sahip DNA iplikleri arasında nükleotit dizilerinin birbiriyle yer değiştirdiği bir genetik rekombinasyon tipidir. Bu süreç sırasında DNA birkaç kere kesilir, sonra da birleştirilir. Homolog rekombinasyon, DNA'daki çift iplikli kırıkların hatasız tamirinde kullanılmanın yanı sıra, mayoz sırasında krosover yoluyla yeni DNA dizi bileşimlerinin (kombinezonlarının) oluşumunu da sağlar. DNA'daki yeni bileşimler genetik varyasyonlar oluşturur. Genetik varyasyonlar yeni, bir olasılıkla yararlı olabilecek alel kombinasyonlarıdır, bunların üreyen canlı topluluklarda oluşmaları, bu değişiklikleri taşıyan bireylerin değişen çevresel şartlara evrimsel adaptasyon göstermelerini sağlar.

Nükleotit trifosfat, üç fosfatlı bir nükleotittir. Doğal nükleotit trifosfatlar arasında adenozin trifosfat (ATP), guanozin trifosfat (GTP), sitidin trifosfat (CTP), timidin trifosfat (TTP) ve üridin trifosfat (UTP) bulunur. Bu terimler riboz içeren nükleotit trifosfatlar için kullanılır. Deoksiriboza içeren nükleotit trifosfatların adında ise deoksi- öneki bulunur: deoksiadenozin trifosfat (dATP), deoksiguanozin trifosfat (dGTP), deoksisitidin trifosfat (dCTP), deoksitimidin trifosfat (dTTP) ve deoxyüridin trifosfat. Nükleotit maddesine bakıp bu bileşiklerin ayrıntılı tanımlarını görebilirsiniz.

<span class="mw-page-title-main">Somatik hipermutasyon</span>

Somatik hipermutasyon veya SHM, edinilmiş bağışıklık sisteminin bir parçası olarak, sistemin yabancı cisimlere karşı durmasında görev alan hücre içi bir mekanizmadır. İlginlik olgunlaşmasının ana bileşenlerinden biridir.

<span class="mw-page-title-main">Earl Wilbur Sutherland</span>

Earl Wilbur Sutherland Jr., Amerikalı farmakolog ve biyokimyacı.

<span class="mw-page-title-main">Phillip Allen Sharp</span> Amerikalı biyolog

Phillip Allen Sharp, Amerikan genetikçi ve moleküler biyolog. RNA bağlanmasının kaşiflerinden biridir. Richard J. Roberts ile birlikte ökaryot hücrelerinin DNA dizelerindeki genlerin bitişik sırada olmadığını, aralarda intron denilen okunmayan ve protein sentezine katılmayan bölümlerin olduğunu keşfettiler. Bu sayede mRNA'lar aynı DNA dizesinden bu bölümleri farklı şekilde silmeleri ile farklı proteinleri kodlayabilmektedir. İkili bu keşifleri ile 1993 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazanmışlardır.

<span class="mw-page-title-main">Frederick Sanger</span>

Frederick Sanger, İngiliz biyokimyager. 1958 ve 1980 yıllarında 2 kez Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır. 1958 yılında "proteinlerin, özellikle de insülinin yapısı üzerine çalışmaları için" Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır ve bu ödülü aynı kategoride 2 kez kazanan tek kişidir. 1980 yılında da "nükleik asitlerdeki baz dizilerinin belirlenmesiyle ilgili katkıları nedeniyle" Walter Gilbert ile birlikte bu ödülü kazanmıştır. Aynı yıl ayrıca Paul Berg, "nükleik asitlerin, özellikle de rekombinant DNA'nın biyokimyası üzerine temel çalışmaları için" ödülü kazanan diğer isim olmuştur.

Ökaryotik transkripsiyon, ökaryotik hücrelerin DNA'da depolanan genetik bilgiyi RNA replika birimlerine kopyalamak için kullandıkları ayrıntılı bir işlemdir. Gen transkripsiyonu hem ökaryotik hem de prokaryotik hücrelerde görülür. Tüm farklı RNA tiplerinin transkripsiyonunu başlatan prokaryotik RNA polimerazının aksine, ökaryotlardaki RNA polimerazlar, her biri farklı bir gen tipini kodlayan üç varyasyona sahiptir. Bir ökaryotik hücre, transkripsiyon ve translasyon işlemlerini ayıran bir çekirdeğe sahiptir. Ökaryotik transkripsiyon, DNA'nın nükleozomlara ve daha yüksek dereceli kromatin yapılarına paketlendiği çekirdeğin içinde meydana gelir. Ökaryotik genomun karmaşık oluşu, kompleks ve çok çeşitli bir gen anlatım kontrol mekanizmasının varlığını gerektirir.

Alan hedefli mutajenez, bir genin DNA dizisinde ve herhangi bir gen ürününde spesifik ve kasıtlı değişiklikler yapmak için kullanılan bir moleküler biyoloji yöntemidir. Ayrıca alana özgü mutajenez veya oligonükleotide yönelik mutajenez olarak da adlandırılan bu, DNA, RNA ve protein moleküllerinin yapısını ve biyolojik aktivitesini araştırmak ve protein mühendisliği için kullanılır.

<i>Kedi immün yetmezlik virüsü</i>

Kedi immün yetmezlik virüsü (FIV) dünya'da kedileri etkileyen bir Lentivirüs 'tür ve kedigillerin %2,5 ila %4,4'üne bulaşır. FIV, diğer iki kedi retrovirüsünden, kedi lösemi virüsünden (FeLV) ve kedi köpüklü virüsten (FFV) taksonomik olarak farklıdır ve insan bağışıklık yetmezlik virüsü (HIV) ile daha yakından ilişkilidir. FIV içinde, viral zarf (env) veya polimeraz (pol) için kodlama yapan nükleotid dizi farklılıklarına dayalı olarak beş alt tip tanımlanmıştır. FIV, AIDS benzeri bir sendroma neden olan tek primat olmayan lentivirüstür, ancak FIV, hastalığın taşıyıcıları ve aktarıcıları olarak uzun yıllar nispeten sağlıklı yaşayabildikleri için kediler için genellikle ölümcül değildir. Etkinliği belirsizliğini korusa da bir aşısı vardır. Kediler aşılamadan sonra FIV antikorları için pozitif test yapacaktır.

Biyosentez, substratların canlı organizmalarda daha karmaşık ürünlere dönüştürüldüğü çok aşamalı, enzim katalizli bir süreçtir. Biyosentezde basit bileşikler modifiye edilir, diğer bileşiklere dönüştürülür veya makromoleküller oluşturmak üzere birleştirilir. Bu süreç genellikle metabolik yollardan oluşur. Bu biyosentetik yollardan bazıları tek bir hücresel organel içinde yer alırken diğerleri birden fazla hücresel organel içinde yer alan enzimleri içerir. Bu biyosentetik yolların örnekleri arasında çift katlı lipit katmanının bileşenlerinin ve nükleotidlerin üretimi yer alır. Biyosentez genellikle anabolizma ile eş anlamlıdır ve bazı durumlarda birbirinin yerine kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Gemsitabin</span> kimyasal bileşik

Gemsitabin, kanser tedavisinde kullanılan bir kemoterapi ilacıdır. Testis, meme, yumurtalık, küçük hücreli olmayan akciğer kanseri, pankreas ve mesane kanseri tedavisinde kullanılır. İntravenöz infüzyon yoluyla uygulanır. Neoplastik büyümeye karşı etkili olmakla beraber interferon sinyal yolağına etki ederek (upregülasyon) Hepatit E'nin etkeni Ortohepevirüs A'nın replikasyonunu engellemektedir.