Инозин как нуклеозид¶

Инозин — органическое соединение класса нуклеозидов, состоящее из азотистого основания гипоксантина и углевода рибозы, соединённых β-N9-гликозидной связью. Молекулярная формула — C₁₀H₁₂N₄O₅, молярная масса — 268,23 г/моль. Инозин является рибонуклеозидом и представляет собой продукт дезаминирования аденозина; в составе транспортных РНК он входит в так называемые минорные (модифицированные) нуклеотиды, а его фосфорилированные производные — инозинмонофосфат (ИМФ), инозиндифосфат (ИДФ) и инозинтрифосфат (ИТФ) — участвуют в ключевых метаболических путях клетки. В фармакологии инозин применяется как лекарственное средство метаболического и противовирусного действия.

¶Химическое строение и свойства

Инозин относится к пуриновым нуклеозидам. Его основание — гипоксантин (6-оксипурин) — отличается от аденина заменой аминогруппы в положении 6 на гидроксильную (кетонную) группу. Именно поэтому инозин рассматривают как «дезаминированный аденозин».

Соединение представляет собой белый кристаллический порошок, плохо растворимый в холодной воде и хорошо — в горячей; практически нерастворим в этаноле и эфире. Инозин оптически активен. При кислотном гидролизе распадается на гипоксантин и D-рибозу. Нуклеозид устойчив в нейтральной среде, но разрушается в сильнокислых и сильнощелочных условиях.

Название происходит от латинского inon (мышца) и суффикса -ин, поскольку вещество впервые было выделено из мышечной ткани. Синонимы: гипоксантозин, рибозид гипоксантина.

¶История открытия

Инозин был обнаружен в 1847 году немецким химиком Юстусом фон Либихом в составе мышечного экстракта. Позднее, в начале XX века, была установлена его структура, а в 1909 году выделен в индивидуальном виде. Роль инозина как компонента нуклеиновых кислот была показана после расшифровки структуры РНК в 1950-х годах. Синтетические методы получения инозина из аденозина путём ферментативного или химического дезаминирования были разработаны в середине XX века.

¶Биологическая роль

Инозин занимает центральное положение в метаболизме пуринов. Основной путь его образования — дезаминирование аденозина ферментом аденозиндезаминазой (АДА) и дезаминирование аденозинмонофосфата (АМФ) с превращением в ИМФ.

Ключевые функции:

• Предшественник пуриновых нуклеотидов. ИМФ служит исходным соединением для синтеза как АМФ, так и гуанозинмонофосфата (ГМФ) — то есть является точкой ветвления в биосинтезе пуринов.
• Компонент тРНК. Инозин входит в антикодоновую петлю ряда транспортных РНК, обеспечивая нестрогое (wobble) спаривание с несколькими кодонами матричной РНК.
• Регуляция тонуса сосудов. Инозин и его производные участвуют в расширении кровеносных сосудов, действуя через аденозиновые рецепторы.
• Нейропротекция. Показано участие инозина в процессах восстановления нервной ткани и миелинизации.

В клетке инозин быстро фосфорилируется до ИМФ, поэтому в свободном виде присутствует в тканях в относительно небольших концентрациях.

¶Применение в медицине

Инозин используется как лекарственное средство в ряде стран, в том числе в России и странах СНГ, где выпускается под торговыми наименованиями (например, рибоксин, инозин-F). Препарат применяют:

• при ишемической болезни сердца и нарушениях сердечного ритма;
• в комплексной терапии гепатитов;
• при гипоксии и восстановлении после интенсивных нагрузок.

Механизм действия связывают с участием инозина в синтезе АТФ и улучшением энергетического обмена клеток миокарда. Однако доказательная база эффективности препарата в ряде показаний остаётся предметом дискуссий; в западной медицине инозин как кардиопротектор практически не используется.

Отдельное направление — противовирусное действие. Инозин и его производные (в частности, инозин пранобекс) применялись при лечении вирусных инфекций, включая герпес и грипп. Механизм связывают с модуляцией иммунного ответа, а не с прямым подавлением репликации вируса.

¶Производные и родственные соединения

Инозин служит основой для синтеза многих биологически активных веществ:

Инозин также применяется в лабораторной практике — как субстрат в ферментативных реакциях и как компонент питательных сред.

¶Интересные факты

• Инозин входит в состав некоторых природных антибиотиков-нуклеозидов.
• Способность инозина образовывать «нестрогие» пары оснований в тРНК объясняет, почему одна молекула тРНК может распознавать несколько кодонов.
• В спортивной медицине инозин иногда относят к так называемым эргогенным средствам, хотя убедительных доказательств прироста работоспособности не получено.