ウラシル

ウラシル RNAのアデニンと塩基対を形成し、DNAの同様に構造化されたチミンの対応物を形成する核酸塩基です。

ウラシルは、修飾されたピリミジン骨格で構成される6員環を持つ芳香族複素環式化合物です。 RNAでは、ウラシルはウリジンの形で、つまりn-グリコシド結合を介してリボース分子に接続され、チミンのように相補的な塩基アデニンと2つの水素結合を形成するヌクレオシドとして存在します。

ウラシルとは？

ウラシルは、ゲノムのRNA鎖を構成する4つの核酸塩基の1つです。ウラシルは、DNAの同様に構成された核酸塩基チミンを置き換えます。

ウラシルは、基本構造として修飾された6員ピリミジン環を持つ複素環式芳香族化合物です。 RNAでは、ウラシルはウリジンと呼ばれるヌクレオシドとして存在します。 DNAのチミジンと同様に、ウリジンは相補的な塩基アデニンと2つの水素結合を形成します。化学式C4H4N2O2は、ウリジンが炭素、水素、窒素、酸素のみで構成されていることを示しています。生合成に希少なミネラルや微量元素は必要ありません。

遺伝物質を構成する他の核酸塩基と同様に、体はウラシルを合成することができますが、リサイクルプロセスから、およびウラシルと呼ばれる特定のタンパク質の分解から純粋な形でウラシルを取得することを好みます。ウリジンとしてヌクレオシドの形で、またはウリジンのリン酸化された形でさえ含まれています。ウリジンは、1〜3個のリン酸基でリン酸化されて、ウリジン一（UMP）、ウリジン二（UDP）、またはウリジン三リン酸（UTP）を形成します。体内では、ウリジンは主にRNAの成分として、またはリン酸化型のウリジンとして存在します。

機能、効果、タスク

ウラシルの主な機能は、RNAの塩基鎖の目的の位置でそれぞれの位置を占め、転写または翻訳段階で二重水素結合を介して相補的な核酸塩基アデニンに接続することです。

これは、対応するRNA塩基鎖が適切にコード化されるためのいくつかの前提条件の1つであり、いわゆるメッセンジャーRNA（mRNA）による相補的なコピーの後、アミノ酸の選択と配列に関して遺伝的に意図されたタンパク質の合成につながります。タンパク質は、ペプチド結合を介して互いにリンクされている特定のタンパク質構成アミノ酸のストリングで構成されています。構造的には、これらはポリペプチドであり、タンパク質または100以上の関与するアミノ酸のタンパク質と呼ばれます。

実際、これは、ウラシルまたはウリジンの主な役割-他の核酸塩基の主な役割-が受動的な役割にあることを意味します。ウラシルは生化学的変換プロセスに積極的に関与していません。酵素またはホルモンの成分としてのウリジンの役割、または1〜3個のリン酸基でリン酸化されたウリジンの可能な役割は知られていない。

教育、発生、特性および最適値

原則として、体はウラシル自体を合成することができます。希少な塩基性物質は必要ありません。しかし、合成は複雑で多くのエネルギーを必要とするため、身体は、ピリミジン骨格を含む他の物質の分解とリモデリングを介して、触媒作用によってウラシルとウリジンを取得することを好みます。

ウラシルを得るこの特別な方法は、体が他の核酸の生物活性生成にも好むもので、サルベージパスウェイと呼ばれます。この用語は、リサイクルと回収と自由に解釈できます。ウラシルの基本構造は6員複素環で構成されているため、6員環上の分子または分子グループの配置が異なる6つの異なる互変異性体が可能です。 OH基のない2つの酸素原子を含むジオキソ型では、ウラシルは、摂氏341度の温度でしか溶けない白い粉末を形成します。代謝における個々の互変異性体の重要性は知られていない。

核酸塩基は体内で遊離型ではなく、統合されたリン酸化型またはRNAの構成要素としてのみ存在します。正常範囲を定義するためのウラシルまたはウリジンの最適濃度または基準値は存在しません。ウラシルは炭素、酸素、水素のみで構成されているため、身体は化合物を二酸化炭素、アンモニウムイオン、オキソプロパン酸に完全に分解し、残留物を残さずに廃棄したり、放出された分子グループを使用して他の物質を構築したりできます。

病気と障害

RNAの統合コンポーネントとしてのウラシルに関連して発生する主な危険の1つは、DNAまたはRNA鎖のコピーを誤って作成することです。これにより、後続のステップで目的のタンパク質が正しく合成されなくなります。

特定の核酸トリプレットの不正確な反復配列、脱落またはその他のエラーは、意図しないアミノ酸および/または誤った配列のアミノ酸がペプチド結合を介してつながれる原因となります。身体が独自の修復オプションで障害を修復できない場合、生化学的に不活性なタンパク質または不安定な化合物が生成され、体内で分解されて再び代謝されます。ただし、このようなエラーは、核酸塩基による積極的な介入が原因ではありません。ウラシルは、結腸癌の治療のための細胞増殖抑制剤であるテガフールとの薬剤の組み合わせの原料として重要です。

ウラシルは、細胞破壊剤の分解を抑制し、細胞増殖抑制剤の効果時間を延長するため、細胞増殖抑制剤の効果をサポートします。他の薬物の組み合わせでは、5-フルオロ-ウラシルやデオキシウリジンなどのウラシル誘導体が、進行性大腸癌における葉酸代謝の阻害剤として使用されています。細胞増殖抑制薬は、細胞の成長と増殖を阻害するだけでなく、特定の癌細胞の増殖だけでなく、健康な組織の細胞も阻害するため、使用すると望ましくない副作用が問題になります。