Nucleótido azucre

Os nucleótidos azucres^[1] (ás veces nucleótidos-azucres ou azucres nucleótidos) son as formas activadas dos monosacáridos nas cales estes están unidos a un nucleótido (ou nucleósido fosfato). Actúan como doadores dun residuo de azucre en reaccións de glicosilación catalizadas por un grupo de encimas chamado glicosiltransferases. Nestas reaccións o nucleótido funciona como un coencima que transporta e cede o azucre.

Historia

O anabolismo dos oligosacáridos e, por tanto, o papel dos nucleótidos azucres, non foi esclarecido ata a década de 1950 grazas aos traballos do bioquímico arxentino Luis Federico Leloir e os seus colegas, que descubriron que os encimas chave neste proceso eran as glicosiltransferases. Estes encimas transfiren un grupo glicosilo desde un nucleótido azucre a unha molécula aceptora.^[2]

Importancia biolóxica

Para actuar na doazón de glicosilos, estes monosacáridos deben estar nunha forma de alta enerxía. Esta forma son os nucleótidos azucres, que se orixinan da reacción entre un nucleósido trifosfato (NTP) e un glicosilo monofosfato (co fosfato unido ao carbono anomérico). O azucre queda unido ao último fosfato do nucleótido, polo que ten alta enerxía.

Tipos

Hai nove nucleótidos azucres nos animais complexos que actúan como doantes de glicosilo e poden clasificarse segundo o tipo de nucleósido fosfato (nucleótido) que conteñan:^[3]

Con uridina difosfato: UDP-glicosa (UDP-Glc), UDP-galactosa (UDP-Gal), UDP-N-acetilgalactosamina (UDP-GalNAc), UDP-N-acetilglicosamina (UDP-GlcNAc), UDP-ácido glicurónico (ou UDP-glicuronato, UDP-GlcUA), UDP-xilosa (UDP-Xyl).
Con guanosina difosfato: GDP-manosa (GDP-Man), GDP-fucosa (GDP-Fuc).
Con citidina monofosfato: CMP-N-acetilneuramínico (CMP-Neu5Ac), que é o único nucleótido azucre en forma de nucleósido monofosfato en animais (os demais son difosfatos).

En plantas e bacterias utilízanse moitos outros nucleótidos azucres. Por exemplo, na natureza atópanse a CDP-glicosa e TDP-glicosa e outros doantes do tipo CDP-azucre ou TDP-azucre, ás veces con azucres pouco comúns.^[4]^[5]

Estruturas

Abaixo exemplos de estruturas dalgúns nucleótidos azucres (un exemplo de cada un dos tres tipos).


UDP-galactosa	GDP-manosa	CMP-N-acetilneuramínico

Relacións entre as rutas de glicosilación e diferentes enfermidades

O metabolismo normal dos nucleótidos azucres é moi importante. Calquera disfunción nalgún dos encimas que contribúen no seu metabolismo orixina doenzas.^[6] Por exemplo:

Miopatía de corpos de inclusión: é unha doenza conxénita orixinada pola alteración da función da UDP-GlcNAc epimerase .
Distrofia corneal macular: é unha doenza conxénita resultado do mal funcionamento da GlcNAc-6-sulfotransferase.
O trastorno conxénito na α-1,3 manosil transferase causa unha variedade de síntomas clínicos, por exemplo, hipotonía, retardo psicomotor, fibrose hepática e varios problemas de alimentación.

Notas

↑ Gómez Atria, Daniela. Sobreexpresión de Transportadores de Nucleótidos Azúcar en dos Modelos Vegetales y su Rol en Síntesis de Pared Celular. Universidad de Chile. [1]
↑ Derek Horton (2008). "The Development of Carbohydrate Chemistry and Biology". Carbohydrate Chemistry, Biology and Medical Applications: 1–28. ISBN 978-0-08-054816-6. doi:10.1016/B978-0-08-054816-6.00001-X.
↑ Cold Spring Harbor Laboratory Press Essentials of Glycobiology, Second Edition
↑ Samuel G, Reeves P (2003). "Biosynthesis of O-antigens: genes and pathways involved in nucleotide sugar precursor synthesis and O-antigen assembly". Carbohydr. Res. 338 (23): 2503–19. PMID 14670712. doi:10.1016/j.carres.2003.07.009.
↑ Xue M. He and Hung-wen Liu (2002). "Formation of unusual sugars: Mechanistic studies and biosynthetic applications". Annu Rev Biochem 71: 701–754. PMID 12045109. doi:10.1146/annurev.biochem.71.110601.135339.
↑ Encyclopedia of Biological Chemistry, Volume 2. 2004, Elsevier Inc. Hudson H. Freeze 302-307.

Véxase tamén

Outros artigos

Glicosiltransferase

Ligazóns externas

"Nucleotide+sugars" "Nucleotide sugars" Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.

[1] Gómez Atria, Daniela. Sobreexpresión de Transportadores de Nucleótidos Azúcar en dos Modelos Vegetales y su Rol en Síntesis de Pared Celular. Universidad de Chile. [1]

[2] Derek Horton (2008). "The Development of Carbohydrate Chemistry and Biology". Carbohydrate Chemistry, Biology and Medical Applications: 1–28. ISBN 978-0-08-054816-6. doi:10.1016/B978-0-08-054816-6.00001-X.

[3] Cold Spring Harbor Laboratory Press Essentials of Glycobiology, Second Edition

[Reeves-4] Samuel G, Reeves P (2003). "Biosynthesis of O-antigens: genes and pathways involved in nucleotide sugar precursor synthesis and O-antigen assembly". Carbohydr. Res. 338 (23): 2503–19. PMID 14670712. doi:10.1016/j.carres.2003.07.009.

[Liu-5] Xue M. He and Hung-wen Liu (2002). "Formation of unusual sugars: Mechanistic studies and biosynthetic applications". Annu Rev Biochem 71: 701–754. PMID 12045109. doi:10.1146/annurev.biochem.71.110601.135339.

[6] Encyclopedia of Biological Chemistry, Volume 2. 2004, Elsevier Inc. Hudson H. Freeze 302-307.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]