Cтраница 2
Фундаментальной реакцией в синтезе нуклеозидов является взаимодействие галогенпроизводного фуранозы с основанием, действующим в качестве нуклеофила. Гидроксильные группы сахара во время этих операций обычно защищены бензильными, ацетильными или бензоиль-ными группами. [16]
В соответствии с этим предположением объем удерживания пропорционален значению рК гидроксильной группы, которая ионизуется первой. Вследствие слабой кислотности гидроксильных групп Сахаров вода, используемая в качестве подвижной фазы, не должна содержать двуокись углерода. [17]
Алкоксигруппа легко превращается в гидроксиль-ную. В приведенном ниже примере гидроксильные группы сахара защищены ацетилированием. [18]
Связывание иона бария фосфатными остатками, несомненно, играет важную роль в механизмах реакций, которые ведут к образованию аденозин-3 5 -циклофосфата и аденозин-2 ( или 3) 5 -дифосфата наряду с большим числом других продуктов. Равным образом важным моментом этих механизмов является специфическое расположение гидроксильных групп Сахаров. [19]
В этом случае контрольный опыт необходим. Метод позволяет определять первичные и вторичные спирты, фенолы, гидроксильные группы Сахаров и некоторые оксимы. При определении фенолов необходимо пользоваться визуальным титрованием. Альдегиды и кетоны мешают определению, если содержание их в анализируемой смеси превышает 40 % по отношению к содержанию спирта; метод непригоден в присутствии ацет-амида, сукцинамида, бензоина. [20]
Природа связи между углеводами и пептидными цепями в гликопротеинах точно не установлена. Предполагали, в частности, что в гликопротеинах имеются сложноэфирные связи, образованные гидроксильными группами Сахаров и карбоксильными группами аминокислотных остатков, а также амидные связи, в образовании которых принимает участие карбоксильная группа аминокислоты и аминогруппа гексозаминов или гликозилами-нов. Не исключена, кроме того, возможность существования О-гликозидных связей с участием гидроксилов серина или треонина и N-гликозидных связей, возникших за счет аминогрупп остатков аминокислот. Гликопептиды со связями последнего типа могут претерпевать перегруппировку Амадори. Для выяснения этих вопросов синтезировали различные модельные соединения, построенные главным образом из остатков p - D-глюкозы или о-глюкозамина и аминокислоты, ди - или трипептида. [21]
Природа связи между углеводами и пептидными цепями в гликопротеинах точно не установлена. Предполагали, в частности, что в гликопротеинах имеются сложноэфирные, связи, образованные гидроксильными группами Сахаров и карбоксильными группами аминокислотных остатков, а также амидные связи, в образовании которых принимает участие карбоксильная группа аминокислоты и аминогруппа гексозаминов или гликозилами-нов. Не исключена, кроме того, возможность существования О-гликозидных связей с участием гидроксилов серина или треонина и N-гликозидных связей, возникших за счет аминогрупп остатков аминокислот. Гликопептиды со связями последнего типа могут претерпевать перегруппировку Амадори. Для выяснения этих вопросов синтезировали различные модельные соединения, построенные главным образом из остатков P-D-ГЛЮКОЗЫ или о-глюкозамина и аминокислоты, ди - или трипептида. [22]
Другой проблемой тонкой структуры нуклеозидов является взаимодействие между недиссоциированными гидроксильными группами сахара и агликоном. При спектроскопических [161, 162] и фотохимических [163] исследованиях пиримидиновых нуклеозидов было отмечено наличие водородной связи между 2-карбониль-ной группой пиримидина и гидроксильными группами сахара. [23]
АТФ расходует свою богатую энергией связь, гидролизуясь до аденозиндифосфата ( АДФ) и фосфорной кислоты. Суммарно эту реакцию можно записать как АТФ-АДФ4-Ф - Однако при образовании фосфатов Сахаров эта энергия не расходуется на гидролиз, а используется для образования фосфатов за счет реакции переноса фосфорильной труппы на гидроксильные группы сахара, а не воды. [24]
При действии на нуклеозиды ангидридов или хлорангидридов уксусной или бензойной кислот в безводном пиридине в мягких условиях гладко ацилируются гидроксильные группы остатка углевода. В случае цитидина, аминогруппа которого более реакционноспособна, чем у других оснований, ацилируется также и аминогруппа. Избирательное ацилирование гидроксильных групп сахара достигается проведением реакции в ледяной уксусной кислоте. При действии уксусного ангидрида в нейтральных водных растворах также образуются только О-ацильные производные нуклео-зидов. [25]
Простые углеводы обычно представляют собой твердые кристаллические вещества, однако некоторые из них известны только в виде вязких сиропов. Часто при попытке выделить сахар в кристаллическом виде сталкиваются с большими трудностями ( ср. Благодаря возможности образования водородных связей между многочисленными гидроксильными группами сахара, как правило, образуют более твердые кристаллы, чем обычные органические соединения. Они очень хорошо растворимы в воде, умеренно растворимы в этаноле и совсем нерастворимы в таких апротонных растворителях, как эфир, хлороформ или бензол. [26]
Продукты присоединения по двойной связи пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот образуются в качестве промежуточных также при расщеплении гетероциклического ядра под действием перекиси водорода, перекисей органических кислот и рентгеновского излучения. Эти реакции рассматриваются в гл. Следует упомянуть, кроме того, внутримолекулярное присоединение гидроксильной группы сахара по двойной связи пиримидиновых оснований, наблюдаемое при иодировании нуклеозидов в присутствии йодноватой кислоты ( см. стр. [27]
Рассматриваемое превращение обычно проводят без растворителя или в инертном растворителе, таком как толуол, действием галогенида фосфора, например оксихлорида фосфора или его смеси с пентахлоридом фосфора. Последняя смесь может вызывать побочное хлорирование в ядро ( см. разд. Последний реагент может использоваться даже для получения хлорпроизводных из нуклео-зидов, если гидроксильные группы сахара защищены ацетилиро-ванием или бензоилированием. Из других реагентов следует упомянуть тионилхлорид в диметилформамиде и хлорметилендпме-тиламмонийхлорид в хлороформе. [28]
Для связывания белков наиболее часто используют такие группы молекулы белка, как N-концевая - аминогруппа и е-ами-ногруппа лизина, а также С-концевая карбоксильная группа и карбоксильные группы глутаминовой и аспарагиновой кислот. Фенольные гидроксильные группы тирозина или SH-грушш остатков цистеина могут также принимать участие в связывании. В углеводах и их производных чаще всего в связывании принимают участие гидроксильные и аминогруппы, в нуклеиновых кислотах - - фосфатные группы, гидроксильные группы сахара и ами-но - или енольные группы оснований. Высокомолекулярные соединения, которые обладают большим числом групп, способных связываться, присоединяются несколькими участками. Вследствие этого значительно уменьшается риск отщепления связанной молекулы, однако многоточечное связывание может приводить к деформации натиеной структуры иммобилизованной молекулы и таким образом изменять ее свойства. [29]
В синтезе олигонуклеотидов разработаны два пути фосфорилирования нуклеозидов. В одном из них используются стабильные производные фосфорной кислоты, содержащие высокореакционноспособную группировку. В другом такая группировка создается прямо в процессе реакции за счет взаимодействия производного фосфорной кислоты с активирующим реагентом. В обоих случаях фосфорилирование гидроксильных групп сахара проходит в результате нуклеофильного замещения у атома фосфора фосфорилирующего компонента. [30]