Nukleosidanalogon - Nucleoside analogue

Das antivirale Medikament Aciclovir (unten), ein Nukleosid-Analogon, das Guanosin nachahmt (oben)

Nukleosidanaloga sind Nukleoside , die ein Nukleinsäureanalogon und einen Zucker enthalten. Nukleotidanaloga sind Nukleotide , die ein Nukleinsäureanalogon, einen Zucker und eine Phosphatgruppe mit ein bis drei Phosphaten enthalten .

Nukleosid und Nukleotid - Analoga können in therapeutischen Arzneimitteln verwendet werden, umfassen eine Reihe von antiviralen Produkten , die zur Vorbeugung viraler Replikation in infizierten Zellen. Am häufigsten wird Aciclovir verwendet , obwohl seine Einordnung in diese Kategorie unsicher ist, da es als Nukleosid wirkt, aber keinen eigentlichen Zucker enthält, da der Zuckerring durch eine offenkettige Struktur ersetzt ist.

Nukleodid- und Nukleosid-Analoga können auch in der Natur gefunden werden. Beispiele umfassen ddhCTP (3'-Desoxy-3',4'didehydro-CTP), das von dem humanen antiviralen Protein Viperin produziert wird, und Sinefungin (ein S-Adenosylmethionin- Analogon), das von einigen Streptomyces produziert wird .

Funktion

Diese Mittel können gegen Hepatitis-B-Virus , Hepatitis-C-Virus , Herpes simplex und HIV eingesetzt werden . Sobald sie phosphoryliert sind , wirken sie als Antimetaboliten, indem sie Nukleotiden ähnlich genug sind , um in wachsende DNA- Stränge eingebaut zu werden; aber sie wirken als Kettenterminatoren und stoppen die virale DNA-Polymerase . Sie sind nicht spezifisch für virale DNA und beeinflussen auch die mitochondriale DNA . Aus diesem Grund haben sie Nebenwirkungen wie Knochenmarksuppression.

Es gibt eine große Familie von nukleosidanalogen Reverse-Transkriptase-Inhibitoren , da die DNA-Produktion durch reverse Transkriptase sich stark von der normalen menschlichen DNA-Replikation unterscheidet , so dass es möglich ist, Nukleosidanaloga zu entwerfen, die vorzugsweise von ersteren eingebaut werden. Einige Nukleosid-Analoga können jedoch sowohl als NRTIs als auch als Polymerase-Inhibitoren für andere Viren (zB Hepatitis B) fungieren.

Weniger selektive Nukleosidanaloga werden als Chemotherapeutika zur Behandlung von Krebs eingesetzt , zB Gemcitabin . Sie werden auch als Thrombozytenaggregationshemmer verwendet , um die Bildung von Blutgerinnseln, Ticagrelor und Cangrelor zu verhindern .

Widerstand

Bereits mit einer Mutation können sich schnell Resistenzen entwickeln. In den Enzymen, die das Medikament phosphorylieren und aktivieren, treten Mutationen auf: Bei Herpes simplex entsteht eine Resistenz gegen Aciclovir dank einer Mutation, die das virale Enzym Thymidin-Kinase betrifft . Da Nukleosidanaloga zur Aktivierung zwei Phosphorylierungen benötigen, eine durch ein virales Enzym und die andere durch Enzyme in der Wirtszelle, stören Mutationen in der viralen Thymidinkinase die erste dieser Phosphorylierungen; in solchen Fällen bleibt das Medikament wirkungslos. Es gibt jedoch mehrere verschiedene Nukleosid-Analoga, und die Resistenz gegen eines von ihnen wird normalerweise durch die Umstellung auf ein anderes Medikament der gleichen Art (zB Famciclovir , Penciclovir , Valaciclovir ) überwunden .

Beispiele

Nukleosidanaloge Medikamente umfassen:

Verwandte Medikamente sind Nukleobasenanaloga , die keinen Zucker oder Zuckeranaloga enthalten, und Nukleotidanaloga , die auch Phosphatgruppen enthalten.

Siehe auch

Antibiotika

Nukleosidantibiotika sind eine Klasse von Antibiotika , die das MraY-Enzym ( Phospho- N- acetylmuramoyl-pentapeptid-translocase) im Peptidoglycan-Biosyntheseweg von Mykobakterien , grampositiven und gramnegativen Stämmen hemmen .

Verweise