Фосфодиэфирная связь возникает , когда именно две из гидроксильных групп в фосфорных кислотах реагируют с гидроксильными группами на других молекулах с образованием двух эфирных связей. [1]
Фосфодиэфирные связи занимают центральное место во всей жизни на Земле, поскольку они составляют основу цепей нуклеиновой кислоты . В ДНК и РНК фосфодиэфирная связь - это связь между 3 'атомом углерода одной молекулы сахара и 5' атомом углерода другой, дезоксирибозой в ДНК и рибозой в РНК. Между фосфатной группой и двумя углеводами с 5-углеродным кольцом (пентозами) образуются прочные ковалентные связи через две сложноэфирные связи.
Фосфатные группы в фосфодиэфирной связи заряжены отрицательно. Поскольку фосфатные группы имеют pK a около 0, они отрицательно заряжены при pH 7. [2] Это отталкивание заставляет фосфаты занимать противоположные стороны цепей ДНК и нейтрализуется белками ( гистонами ), ионами металлов, такими как магний , и полиамины .
Для образования фосфодиэфирной связи и соединения нуклеотидов трифосфатные или дифосфатные формы нуклеотидных строительных блоков разрушаются, чтобы выделять энергию, необходимую для запуска реакции, катализируемой ферментами . Когда один фосфат или два фосфата, известные как пирофосфаты, отщепляются и катализируют реакцию, образуется фосфодиэфирная связь. [3]
Гидролиз фосфодиэфирных связей может катализироваться действием фосфодиэстераз, которые играют важную роль в восстановлении последовательностей ДНК. [4]
Фосфодиэфирная связь между двумя рибонуклеотидами может быть разорвана щелочным гидролизом , тогда как связь между двумя дезоксирибонуклеотидами в этих условиях более стабильна. Относительная легкость гидролиза РНК является результатом присутствия 2'- гидроксильной группы .
Ферментная активность [ править ]
Фосфодиэстераза - это фермент, который катализирует гидролиз фосфодиэфирных связей, например, связи в молекуле циклического AMP или циклического GMP .
Фермент, который играет важную роль в восстановлении окислительного повреждения ДНК, - это 3'-фосфодиэстераза.
Во время репликации ДНК, есть отверстие между фосфатами в основной цепи , оставленной ДНК - полимераза I . ДНК-лигаза способна образовывать фосфодиэфирную связь между нуклеотидами.
См. Также [ править ]
- Фосфодиэстераза
- Ингибитор фосфодиэстеразы
- Репликация ДНК , ДНК , АТФ
- Тейхоевая кислота , ДНКаза I
- PDE5
- Ник (ДНК)
Ссылки [ править ]
- ^ "Фосфодиэфирная связь" . Школа биомедицинских наук вики .
- ^ Plaisance, Лаплас (2007). Фундаментальная биохимия (3-е изд.). McGraf Educational. С. 331–334.
- ^ Кулкарни; и другие. (2008). Биохимия . Книги Прагати. С. 57–60.
- ^ Альбертс; и другие. (2017). Молекулярная биология клетки (6 изд.). Наука о гирляндах. п. 240.
