Nucleotidetilstand

Nucleotidetilstand er et begrep som brukes i biokjemi og molekylærbiologi for å beskrive den aktuelle kjemiske og funksjonelle tilstanden til et nucleotide i en løsning, i en nukleinsyre eller når det er bundet til et protein. Den omfatter blant annet fosforyleringsstatusen (mono-, di- eller triphosphat), ladningen ved fysiologisk pH og eventuelle protonasjonsformer av base eller fosfatgruppe.

Tilstanden påvirkes av kjemiske forhold som pH, ionestyrke og tilstedeværelse av metalioner, og bestemmer hvor tilgjengelig et nucleotide er for kjemiske reaksjoner eller forbinding til andre molekyler. I biologiske systemer brukes begrepet ofte for å beskrive nukleotider i energioverføring og signalering, samt når de er bundet til proteiner.

Et vanlig illustrativt eksempel er GTPases og andre signalproteiner som skifter mellom ulike nucleotidebundne tilstander. Når et GTP-bindende protein har GTP bundet, er det ofte aktivt; hydrolysen til GDP skifter det til en inaktiv tilstand. Innenfor energioverføring brukes ATP og GTP i triphosfat-form, der den fosforylerte gruppen gir drivkraft til kjemiske reaksjoner og konformationsforandringer. I DNA- og RNA-syntese benyttes nukleotidene som byggesteiner i form av triphosfater (dNTPs og NTPs), hvor energien fra nedbrytningen av gamma- og beta-fosforbindelsene driver kjedeforlengelser.

Analyser av nucleotidetilstander gjøres med teknikker som HPLC, massespektrometri og NMR, samt med molekylærbiologiske sensoriske metoder som følger bindingstilstand og konfigurasjon i sanntid.