포스 포 디 에스테르 링크의 형성, 기능 및 예



포스 포디 에스테르 결합 이들은 인산기의 2 개의 산소 원자와 2 개의 다른 분자의 수산기 사이에서 발생하는 공유 결합이다. 이 유형의 결합에서 인산기는 산소 원자를 통해 두 분자 사이의 안정한 결합의 "다리"역할을합니다.

자연계에서 포스 포디 에스테르 결합의 기본적인 역할은 DNA와 RNA의 핵산 가닥의 형성이다. 인산기 (적절한 리보스 또는 리보스) 펜 토스 당과 함께 이러한 중요한 생체 분자의지지 구조의 일부.

단백질과 같은 DNA 나 RNA의 뉴클레오티드 사슬은 상보적인 염기 사이의 수소 결합과 같이 비공유 결합에 의해 안정화 된 다른 3 차원 구조를 취할 수 있습니다.

그러나, 1 차 구조는 포스 포디 에스테르 결합에 의해 공유 결합 된 선형 뉴클레오타이드 서열에 의해 주어진다.

색인

  • 1 포스 포디 에스테르 결합이 어떻게 형성 되는가??
    • 1.1 관련 효소
  • 2 함수 및 예
  • 3 참고

포스 포디 에스테르 결합이 어떻게 형성되는지?

단백질의 펩타이드 결합과 단당류 사이의 글리코 시드 결합처럼, 포스 포디 에스테르 결합은 물 분자가 손실되는 탈수 반응으로 인해 생깁니다. 다음은 이러한 탈수 반응 중 하나의 일반적인 개요입니다 :

H-X1-OH + H-X2-OH → H-X1-X2-OH + H2O

인산 이온은 인산의 완전히 탈 양성자 화 된 짝염기 염기에 상응하며, 무기 인산염이라 불리우며, 이의 약자는 Pi로 표시된다. 2 개의 인산기가 함께 연결되면 무수 인산 결합이 형성되고 무기 피로 인산염 또는 PPi로 알려진 분자가 얻어진다.

인산 이온이 유기 분자의 탄소 원자에 부착되면, 화학 결합은 인산 에스테르라고하며, 생성 된 종은 유기 인산염이다. 유기 분자가 하나 이상의 인산기에 결합하면 유기 인산염 또는 삼산 인산염이 형성됩니다.

무기 인산염의 단일 분자가 2 개의 유기 그룹에 결합 할 때, 포스 포디 에스테르 결합 또는 "디 에스테르 인산염"이 사용됩니다. ATP와 같은 분자의 인산염 그룹 사이에 포스 포디 에스테르 결합과 고 에너지 포스 포 안 수소 결합을 혼동하지 않는 것이 중요하다..

인접 뉴클레오티드 사이의 포스 포디 에스테르 결합은 DNA 또는 RNA의 한 가닥의 다음 위치의 뉴클레오티드 3 '의 뉴클레오티드 및 수산기의'5 위치의 수산기 사이에 발생하는 두 인산 에스테르 결합이 이루어져.

배지의 조건에 따라, 이들 결합은 효소 적 및 비 효소 적으로 가수 분해 될 수있다.

관련된 효소

화학 결합의 형성과 파괴는 우리가 알고있는 모든 중요한 과정에서 결정적이며, 인산 에스테르 결합의 경우도 예외는 아니다.

이러한 결합을 형성 할 수있는 가장 중요한 효소는 DNA 또는 RNA 중합 효소와 리보 자임입니다. 효소 포스 포 디에스 테라 제는 효소 적으로 이들을 가수 분해 할 수있다..

복제 동안, 각 반응 사이클 하나 개의 dNTP베이스 몰드 상보 (데 옥시 뉴클레오티드 트리 포스페이트)의 세포 증식에 ​​중요한 공정은 반응 전송 뉴클레오티드가 DNA에 통합.

중합 효소는 주형 가닥의 3'-OH와의 dNTP의 α 포스페이트 간의 새로운 결합을 형성하는 처리, 에너지 덕분에 접속된다의 dNTP의 α와 β의 인산염 결합의 파괴로부터 방출 포스 포안 하이드로 본드에 의한 것.

그 결과는 뉴클레오타이드에 의한 사슬의 연장과 피로 인산염 분자 (pyrophosphate molecule, PPi)의 방출이다. 이들 반응은 두 개의 2가 마그네슘 이온 (Mg2+), 그의 존재는 친핵체 OH의 정전기 안정화를 허용한다- 효소의 활성 부위에 대한 근사를 구하기 위해.

pK~ 의 포스 포디 에스테르 결합은 0에 가깝기 때문에 수용액에서 이들 결합은 완전히 이온화되고 음전하를 띤다.

이 핵산은 단백질의 아미노산 잔기는, 정전이 금속 이온과 결합 아미노기의 양전하 또는 폴리아민과의 연결과 이온의 상호 작용에 의해 중화 음전하 분자 준다.

수용액에서 DNA 분자의 포스 포디 에스테르 결합은 RNA 분자보다 훨씬 안정적입니다. 알칼리성 용액에서, RNA 분자 내의 상기 결합은 2 '옥시 음이온에 의해 5'말단에서 뉴 클레오 시드의 분자 내 변위에 의해 절단된다..

기능 및 예

앞서 언급했듯이, 이러한 연관성의 가장 중요한 역할은 세포 세계에서 가장 중요한 분자 인 핵산 분자의 골격 형성에 대한 참여이다.

능동적 DNA 복제 및 단백질 합성에 참여하는 효소 토포 이소 머라 제의 활성은 이들의 활성 부위의 티로신 잔기의 측쇄와 DNA의 5 '말단의 포스 포디 에스테르 결합의 상호 작용에 의존 효소.

이러한 사이 클릭 아데노신 모노 포스페이트 (cAMP) 또는 환상 구아노 신 삼인산 (CGTP) 둘째 메신저로서 관련된 분자들은 그 참가 많은 시그널링 과정에 중요한 포스 포 알려진 특정 효소에 의해 가수 분해 포스 포디 에스테르 결합을 가질 세포질의.

생체막의 글리세 기본 성분은 분자의 친수성 영역을 구성하는 극성 "머리"의 포스기에 의해 결합 된 글리세롤 분자로 구성되는.

참고 문헌

  1. Fothergill, M., Goodman, M.F., Petruska, J., & Warshel, A. (1995). 구조 - DNA 폴리 메라 이제 I에 의한 포스 포디 에스테르 결합 가수 분해에서 금속 이온의 역할에 대한 에너지 분석 I. 미국 화학 학회지, 117(47), 11619-11627.
  2. Lodish, H., 버크, A., 카이저, C.A., 크리거, M., Bretscher, A., Ploegh, H., 마틴, K. (2003). 분자 세포 생물학 (5 판). Freeman, W.H & Company.
  3. Nakamura, T., Zhao, Y., Yamagata, Y., Hua, Y.J. & Yang, W. (2012). DNA 중합 효소 η를 관찰하면 포스 포디 에스테르 결합을 만든다.. 자연, 487(7406), 196-201.
  4. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). 생화학 원리. 오메가 에디션 (5 판)
  5. Oivanen, M., Kuusela, S., & Lönnberg, H. (1998). 브 st스 테드 (bronsted) 산과 염기에 의한 RNA 포스 포디 에스테르 결합의 절단 및 이성 질화를위한 동력학 및 메커니즘. 화학 리뷰, 98 년(3), 961-990.
  6. Pradeepkumar, P.I., Höbartner, C., Baum, D., & Silverman, S. (2008). DNA-Catalyzed Nucleopeptide 연결의 형성. Angewandte Chemie International Edition, 47(9), 1753-1757.
  7. Soderberg, T. (2010). 생물 강조 2 권의 유기 화학 (II 권). 미네소타 : University of Minnesota Morris Digital 음. www.digitalcommons.morris.umn.edu에서 가져온