Схема синтеза S-аденозилметионина
гомоцистеин |
|
метионин |
|
|||
H3N CH |
COO |
|
H3N CH COO |
|
||
|
CH |
|
N5-метилтетрагидрофоллат |
CH2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
CH2 |
|
|
SH |
|
|
H3C |
SH |
|
|
|
|
|
|
ATP |
|
аденозин |
|
|
|
|
|
3pi |
|
|
|
|
|
|
|
H3N CH COO |
|
NH2 |
H3N CH |
COO |
NH2 |
|
CH2 |
|
|
||||
|
N |
N |
CH2 |
N |
|
|
CH2 |
|
CH2 |
N |
|||
|
|
|
||||
S CH2 O N |
N |
H3C S CH2 O N |
N |
|||
|
H |
H |
|
|
H H |
|
|
|
H |
|
S* |
H |
|
|
OH OH |
S CH3 |
OH OH |
|
||
S-аденозилгомоцистеин |
S-аденозилметионин |
|||||
Примечание: здесь * – метилируемый субстрат.
82
S-аденозилметионин - алкилирующий реагент. SN2 механизм – нуклеофильное бимолекулярное
замещение. Протекает через переходное состояние
83
Метилирование ДНК (пострепликационная модификация)
•Метильные группы присоединяются к остаткам аденина в последовательности –GATC-, при этом образуется N6-метиладенин. В течение непродолжительного времени в молекуле ДНК последовательности -GATC- метилированы по аденину только в матричной, но не в новой цепи. Это различие используется ферментами репарации для исправления ошибок, которые могут возникнуть при репликации.
84
Метилирование в последовательности -GC- цитозина
по положению C5
•Необходимо для формирование структуры хромосом и для регуляции транскрипции генов. Транскрипционно активны участки ДНК, у которых CpG не метилированы. Участки, богатые метилированными CpG, мало или вообще неактивны. При репликации метилированные фрагменты расходятся по двум дочерним нитям, и образуется дуплексный фрагмент, в котором один из цитозинов метилирован, а другой нет. Специфичная к таким фрагментам метилаза метилирует второй цитозин, т.о. при размножении сохраняется распределение метилированных цитозинов по ДНК (подобные распределения часто называют паттернами (от англ. pattern – выкройка, узор).
85
Алкилирование (метилирование) пуринов
|
|
|
O |
|
|
|
O |
|
|
|||||
N |
|
N |
|
|
|
|
|
CH3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
N |
|
|
|
NH |
N |
|
N |
N |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
N |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Ribose |
|
|
|||||
Ribose |
|
|
||||||||||||
Инозин (I) |
|
|
|
|
|
1-Метилинозин (m1I) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
O
N
NH
CH3
N 
N 
N
Ribose CH3
|
O |
N |
CH3 |
|
N |
N
N
NH2
Ribose
1-Метилгуанозинин (m1G)
CH3 O
N+
NH
N
N
NH2
Ribose
N2,N2-Диметилгуанозинин (m22G) |
7-Метилгуанозинин (m7G) |
86
Алкилирование аденозина
HCH3
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
NH2 |
|
|
||
N |
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
CH3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
N |
|
N |
N |
N |
|
N |
N+ |
|||||||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Ribose |
|
|
|
|
Ribose |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
N6-Метиладенозин (m6A) |
1-Метиладенозин (m1A) |
|||||||||||||
87
Алкилирование пиримидинов
|
|
|
|
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
H C |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
N+ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
N |
|
|
|
|
|
|
O |
|
N |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Ribose |
|
|
|
Ribose |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
5-Метилцитидин (m5C) |
3-Метилцитидин (m3C) |
||||||||||||||||||||
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
O |
|
C |
|
|
H2 |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
CH |
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
H2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|||||
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ribose |
|
|
|
|
|
|
|||
3-(3-Амино-3-карбоксипропил)уридин (ocp3U) |
|||||||||||||||||||||
88
Изопренилирование НК. Механизм SN1 или SN2?
O O
O P O P O-
O- O-
89
Алкилирование аденозина
H |
H2 |
|
CH3 |
||
C |
|
C |
|
C |
|
|
|
||||
|
|||||
|
|
||||
|
|
|
H |
|
CH3 |
|
N |
|
|||
N
N
N
N
Ribose
N6-Изопентиниладенозин (i6A)
90
Минорные основания РНК. Вопрос: кислородсодержащие или серусодержащие гетероциклические основания будут проявлять большую реакционную способность в реакциях с алкилирующими соединениями?
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH2 |
|||
|
|
S |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
N |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
HN |
|
|
|
|
|
HN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
N |
||||
O |
|
N |
S |
|
N |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Ribose |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Ribose |
|
|
Ribose |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4-Тиоуридин (S4U) |
5-Метил-2-тиоуридин (m5S2U) |
2-Тиоцитидин (s2C) |
||||||||||||||||||
91