2,6-二氨基嘌呤

2,6-二氨基嘌呤（2,6-Diaminopurine，簡稱2,6-DAP或Z）又稱2-氨基腺嘌呤（2-Aminoadenine），是腺嘌呤（A）的一個類似物，結構上比腺嘌呤多了一個氨基，過去曾為治療白血病的一種藥物[1]。2011年NASA分析一些隕石的成分，發現其含有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）與2, 6-二氨基嘌呤（Z），顯示這些鹼基可能存在於外太空[2]。2020年有研究發現2,6-二氨基嘌呤可在具UGA無義突變的mRNA轉譯時促進轉譯連讀（translational readthrough），忽視突變產生的UGA而繼續轉譯，可能機制為2,6-二氨基嘌呤抑制tRNA的甲基轉移酶FTSJ1，影響tRNA修飾而增加其在UGA發生轉譯連讀的機率[3]。

2,6-二氨基嘌呤
IUPAC名
7H-Purine-2,6-diamine
别名 2-Aminoadenine; 2,6-DAP
识别
CAS号 1904-98-9  checkY
PubChem 30976
ChemSpider 28738
SMILES
 
  • c1[nH]c2c(nc(nc2n1)N)N
InChI
 
  • 1S/C5H6N6/c6-3-2-4(9-1-8-2)11-5(7)10-3/h1H,(H5,6,7,8,9,10,11)
性质
化学式 C5H6N6
摩尔质量 150.14 g·mol−1
外观 White to yellow crystalline powder
密度 1.743 g/cm3
熔点 117 °C（390 K）
溶解性（水） 2.38 g/L at 20 °C
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

早在1977即有科學家發現噬藍藻體S-2L（感染聚球藻屬藍綠菌的噬菌體）基因組中不含有腺嘌呤，所有腺嘌呤都被2,6-二氨基嘌呤（Z）取代，相較於前者和胸腺嘧啶形成兩個氫鍵，後者可和胸腺嘧啶形成三個氫鍵，此為首次發現有基因組中一種嘌呤完全被取代的情形[4][註 1]。2021年4月有三篇關於2,6-二氨基嘌呤的論文同時發表於《科學》期刊，提出除S-2L外還有許多噬菌體（多屬短尾噬菌體科與長尾噬菌體科）也有A完全被Z取代的現象，並首度發現了噬菌體基因組中參與合成dZTP的酵素PurZ[7][8]、在DNA複製時選擇性使用Z而不使用A的DNA聚合酶DpoZ[9]以及可能分解脫氧腺苷三磷酸（dATP）以避免其被加入DNA中的水解酶[7]，而宿主細胞不會將Z加入其自身DNA中的機制仍不清楚[10]。dAMP合成途徑中，腺苷酸琥珀酸合成酶PurA可將肌苷酸（I）轉為腺苷醯琥珀酸，後者可再由琥珀酸酶PurB轉為腺苷酸（A），PurZ與PurA同源，可能以類似途徑可成dZTP[7]，將dGMP轉為dSMP（N6-succino-2-amino-2′-deoxyadenylate），後者再由PurB轉為dZTP[8]。噬菌體以2,6-二氨基嘌呤取代腺嘌呤的功能可能為避免病毒DNA被宿主的限制酶切割[7]。

2,6-二氨基嘌呤（Z）與胸腺嘧啶（T）配對示意圖

註腳
  1. 過去有發現某些噬菌體基因組中一些胸腺嘧啶（T）被5-羥甲基胞嘧啶（5hmC）或5-羟甲基尿嘧啶取代的案例[5][6]

參考文獻
  1. . nobelprize.org. [2021-05-04]. （原始内容存档于2018-07-26）.
  2. Callahan MP, Smith KE, Cleaves HJ, Ruzicka J, Stern JC, Glavin DP; et al. . Proc Natl Acad Sci U S A. 2011, 108 (34): 13995–8. PMC 3161613 可免费查阅. PMID 21836052. doi:10.1073/pnas.1106493108.
  3. Trzaska C, Amand S, Bailly C, Leroy C, Marchand V, Duvernois-Berthet E; et al. . Nat Commun. 2020, 11 (1): 1509. PMC 7083880 可免费查阅. PMID 32198346. doi:10.1038/s41467-020-15140-z.
  4. Kirnos MD, Khudyakov IY, Alexandrushkina NI, Vanyushin BF. . Nature. 1977, 270 (5635): 369–70. PMID 413053. doi:10.1038/270369a0.
  5. TAKAHASHI I, MARMUR J. . Nature. 1963, 197: 794–5. PMID 13980287. doi:10.1038/197794a0.
  6. KALLEN RG, SIMON M, MARMUR J. . J Mol Biol. 1962, 5: 248–50. PMID 13961966. doi:10.1016/s0022-2836(62)80087-4.
  7. Zhou Y, Xu X, Wei Y, Cheng Y, Guo Y, Khudyakov I; et al. . Science. 2021, 372 (6541): 512–516. PMID 33926954. doi:10.1126/science.abe4882.
  8. Sleiman D, Garcia PS, Lagune M, Loc'h J, Haouz A, Taib N; et al. . Science. 2021, 372 (6541): 516–520. PMID 33926955. doi:10.1126/science.abe6494.
  9. Pezo V, Jaziri F, Bourguignon PY, Louis D, Jacobs-Sera D, Rozenski J; et al. . Science. 2021, 372 (6541): 520–524. PMID 33926956. doi:10.1126/science.abe6542.
  10. Callaway E. . Nature. 2021. PMID 33927409. doi:10.1038/d41586-021-01157-x.
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