2,6-Diaminopurín

2,6-Diaminopurín (občas i 2,6-DAP alebo 2-aminoadenín) je zlúčenina, ktorá sa kedysi používala na liečenie leukémie. Niekedy sa nachádza ako báza v genetickom materiále niektorých bakteriofágov namiesto adenínu (A), kde sa označuje písmenom Z.

V auguste 2011 bola publikovaná správa založená na štúdii NASA ohľadne meteoritov na Zemi, ktorá tvrdí, že 2,6-diaminopurín a príbuzné organické molekuly, ako i komponenty DNA a RNA adenín a guanín, mohli vzniknúť extraterestriálne vo vesmíre.

Vo vírusoch 

 
Kyanofág S-2L (Siphoviridae) používa 2,6-diaminopurín namiesto adenínu. Báza 2,6-diaminopurín (Z) tvorí perfektný pár s tymínom (T), keďže je identická adenínu (A), ale má aminoskupinu na pozícii 2, vďaka čomu tvorí tri vodíkové väzby s tymínom. Tým sa zbavuje hlavného rozdielu medzi dvoma typmi párov báz (slabými A-T a silnými C-G). Táto zvýšená stabilita ovplyvňuje interakcie s proteínmi, ktoré závisia na týchto rozdieloch.

Štyri štúdie publikované v apríli 2021 bližšie popisujú použitie a tvorbu Z bázy. Je známe, že:

 Fág S-2L sa vyhýba zabudovávaniu adenínu do svojho genómu vďaka hydrolýze dATP (enzým DatZ)
 Báza Z je tvorená dráhou, ktorej sa účastní DUF550 (MazZ) a PurZ v S-2L a Vibrio fágovi PhiVC8
 PrimPol/AEP DNA polymeráza zodpovedná za zabudovávanie bázy Z sa nachádza v tom istom klastre génov, ako predchádzajúce tri zmienené gény
 Podľa prítomnosti vyššie uvedeného klastru je báza Z celkom rozšírená v Siphoviridae a Podoviridae

V auguste 2021 bolo preukázané, že DatZ, MazZ a PurZ sú dostatočné na náhradu niektorých prípadov bázy A bázou Z v bakteriálnom genóme E. coli. Expresia tohto systému je pre bunku toxická. Takisto bola určená štruktúra MazZ (subtyp 2) a PurZ, čím sa ukázalo možné spojenie medzi PurZ a archeálnymi verziami PurA.

Biosyntéza 
2-Aminoadenín vzniká v dvoch krokoch. Enzým MazZ (homológ MazG, EC 3.6.1.8) katalyzuje prvý krok:

 dGTP + H2O → dGMP + PPi

Enzým PurZ (homológ PurA, EC. 6.3.4.4) potom katalyzuje druhý krok:

 (d)ATP + dGMP + L-aspartát → (d)ADP + Pi + 2-aminodeoxyadenylosukcinát (dSMP)

dSMP, ktoré vzniká touto reakciou, sa následne spracováva enzýmami hostiteľa analogicky k adenylosukcinátu, čím vzniká dZTP.

V bunkovom živote 
2,6-DAP sa používal na liečbu leukémie od roku 1951. Je známe, že zastavuje bunkový cyklus myších leukemických buniek. Rakovinové bunky sa stávajú rezistentné na 2,6-DAP, pretože strácajú adenínfosforibozyltransferázovú (APRT) aktivitu, čo platí i pre E. coli.

Deriváty 2,6-DAP sú in vitro antivirotiká užitočné voči vírusu Aujeszkyho chorobe, čo je ekonomicky významné ochorenie hospodárskych zvierat. Táto báza je vo voľnej podobe schopná opraviť nonsens mutácie UGA inhibíciou FTSJ1, pretože zvyšuje šancu, že sa stop kodón vyhodnotí ako kodón pre aminokyselinu.

Bioinžinierstvo 
V bioinžinierstve vykazujú anti-miRNA oligonukleotidy (konkrétne serinolová nukleová kyselina, SNA) so zabudovanou bázou Z namiesto A silnejšiu väzbu na RNA.

2,6-DAP sa používa podobne ako iné annalógy nukleových kyselín na skúmanie štruktúry a mechanizmov enzýmov.

Referencie

Zdroj 

Nukleové bázy
Puríny