Os nucleotídeos são sintetizados através de salvamento ou síntese de novo.[2]Salvamento de nucleotídeos usa pedaços de nucleotídeos produzidos anteriormente e os ressintetiza para uso futuro. Em de novo, aminoácidos, dióxido de carbono, derivados de folato e Fosforribosil pirofosfato (PRPP) são usados para sintetizar nucleotídeos.[2] Tanto a síntese de novo quanto a de salvamento requerem PRPP, que é sintetizado a partir de ATP e ribose 5-fosfato por uma enzima chamada PRPP sintetase.[2]
Vias de sinalização
Ribose é um bloco de construção em moléculas de sinalização secundária, tais como monofosfato cíclico de adenosina (cAMP) o qual é derivado do ATP. Um caso específico no qual cAMP é usado é em via de sinalização dependente de cAMP. Em via de sinalização de cAMP, um receptor hormonal estimulador ou inibitório é ativado por uma molécula sinal. Esses receptores estão ligados a um mecanismo regulador estimulador ou inibitório de proteína G. Quando uma proteína G estimulante é ativada, adenilato ciclasecatalisa ATP em cAMP pelo uso de Mg2+ ou Mn2+. cAMP, um mensageiro secundário, então passa a ativar proteína quinase A, a qual é uma enzima que regula o metabolismo celular. Proteína quinase A regula enzimas metabólicas por fosforilação a qual causa uma alteração na célula dependendo da molécula sinalizadora original. O oposto ocorre quando uma proteína G inibitória é ativada; a proteína G inibe adenilil ciclase e ATP não é convertido a cAMP.
Uma modificação importante ocorre na posição C2' da molécula de ribose. Ao adicionar um grupo O-alquil, a resistência nuclear do RNA é aumentada devido a forças estabilizadoras adicionais. Essas forças estão se estabilizando devido ao aumento de ligação de hidrogênio intramolecular e um aumento na estabilidade da ligação glicosídica.[8]
O aumento resultante da resistência leva ao aumento da meia-vida de siRNA e o potencial terapêutico potencial em células e animais.[9] A metilação de ribose em locais específicos está correlacionado com uma diminuição na estimulação imunológica.[10]
Modificações sintéticas
Junto com a fosforilação, as moléculas de ribofuranose podem trocar seu oxigênio com selênio e enxofre para produzir açúcares semelhantes que variam apenas na posição 4'. Esses derivados são mais lipofílicos do que a molécula original. O aumento da lipofilicidade torna essas espécies mais adequadas para uso em técnicas tais como RCP, aptâmero de RNA pós-modificação, tecnologia anti-sentido e por dados cristalográficos de raios X de fase.[9]
Semelhante às modificações 2' na natureza, uma modificação sintética da ribose inclui a adição de flúor na posição 2'. Esta ribose fluorada age de forma semelhante à ribose metilada porque é capaz de suprimir a estimulação imunológica dependendo da localização da ribose na fita de DNA.[8] A grande diferença entre metilação e fluoração é que a última ocorre somente por meio de modificações sintéticas. A adição de flúor leva a um aumento na estabilização da ligação glicosídica e a um aumento das ligações de hidrogênio intramoleculares.[8]
Usos médicos
d-Ribose tem sido sugerido para uso na gestão de insuficiência cardíaca congestiva[11] (bem como outras formas de doenças cardíacas) e para síndrome da fadiga crônica (SFC), também chamada de encefalomielite miálgica (EM) em um estudo subjetivo, aberto, não cego, não randomizado e não cruzado.[12]
d-Ribose suplementar ignora parte da via das pentoses-fosfato, uma via de produção de energia, para produzir d-ribose-5-fosfato. A enzima glicose-6-fosfato desidrogenase (G-6-PDH) é frequentemente escasso nas células, mas mais ainda nos tecidos doentes, como em células miocardiais em pacientes com doença cardíaca. O fornecimento de d-ribose na mitocôndria está diretamente correlacionado com a produção ATP; suprimento reduzido de d-ribose reduz a quantidade de ATP sendo produzida. Estudos sugerem que a suplementação d-ribose após isquemia tecidual (e.g. isquemia miocárdica) aumenta a produção de ATP miocardial, e, portanto, função mitocondrial. Essencialmente, administrar d-ribose suplementar ignora uma etapa enzimática na via da pentose fosfato, fornecendo uma fonte alternativa de 5-fosfo-d-ribose 1-pirofosfato para a produção de ATP. d-Ribose suplementar na recuperação de níveis de ATP ao mesmo tempo que reduz a lesão celular em humanos e outros animais. Um estudo sugeriu que o uso de d-ribose suplementar reduz a instância de angina em homens com doença arterial coronariana diagnosticada.[13][14][15]d-Ribose tem sido usado para tratar muitas condições patológicas, como síndrome da fadiga crônica, fibromialgia e disfunção miocárdica. Também é usado para reduzir sintomas de cãibras, dor, rigidez, etc. após exercícios e para melhorar o desempenho atlético.[16][17][18]
Uso em atividade física
A ribose é comumente utilizada durante a atividade física como complemento para estimular a imediata produção de ATP pelas células musculares, permitindo aos músculos continuarem a trabalhar de forma otimizada.
Estudos mostram que as reservas de ATP podem decrescer de 60% a 70% durante exercícios exaustivos e podem levar mais de 72 horas para serem adequadamente repostas.
A ribose consegue aumentar os estoques intramusculares de ATP porém, não consegue melhorar a performance atlética, segundo Dhanoa e Housner (2007),[19]
↑ abcHoffman, Ronald; Benz, Edward J.; Silberstein, Leslie E.; Heslop, Helen E. (2018). «Signaling Transduction and Metabolomics». Hematology: Basic Principles and Practice 7 ed. [S.l.]: Elsevier. pp. 68–78. ISBN9780323357623. doi:10.1016/B978-0-323-35762-3.00007-X
↑Dr. Jürg Hunziker, (16 de junho de 1999). «Kohlenhydratchemie. 2.1.3. Konformation». dcb-server.unibe.ch (em alemão). UNI-Bern. Consultado em 5 de junho de 2008. Arquivado do original em 24 de janeiro de 2009
↑ abcHamlow, Lucas; He, Chenchen; Fan, Lin; Wu, Ranran; Yang, Bo; Rodgers, M. T.; Berden, Giel; Oomens, J. (June 2015). Structual [sic] Effects of Cytidine 2'-Ribose Modifications as Determined by Irmpd Action Spectroscopy. 70th International Symposium on Molecular Spectroscopy. University of Illinois Urbana-Champaign. Bibcode:2015isms.confEMI13H. doi:10.15278/isms.2015.MI13Verifique data em: |data= (ajuda)
↑ abEvich, Marina; Spring-Connell, Alexander M.; Germann, Markus W. (27 de janeiro de 2017). «Impact of modified ribose sugars on nucleic acid conformation and function». Heterocyclic Communications. 23 (3): 155–165. ISSN2191-0197. doi:10.1515/hc-2017-0056
↑Teitelbaum, Jacob E.; Johnson, Clarence; St Cyr, John (26 de novembro de 2006). «The use of ᴅ-ribose in chronic fatigue syndrome and fibromyalgia: a pilot study.». The Journal of Alternative and Complementary Medicine. 12 (9): 857–862. CiteSeerX10.1.1.582.4800. PMID17109576. doi:10.1089/acm.2006.12.857