デオキシグアノシン(Deoxyguanosine, dG)
デオキシ
グアノシンは、生体内で重要な役割を果たす有機化合物のひとつであり、特に遺伝情報の担体であるデオキシリボ核酸(DNA)の構成要素として知られる
ヌクレオシドです。この分子は、核酸塩基であるグアニンと、五炭糖の一種である
デオキシリボースが結合して成り立っています。
その
化学構造は、リボ核酸(RNA)を構成する
ヌクレオシドである
グアノシンと極めて類似していますが、決定的な相違点が存在します。
グアノシンが持つ糖部分(
リボース)には、炭素
原子の2'位にヒドロキシ基(-OH)が存在します。一方、デオキシ
グアノシンが持つ
デオキシリボースでは、この2'位の
酸素原子が取り除かれており、水素
原子(-H)に置き換わっています。この微細ながらも重要な構造の違いが、RNAとDNAという二種類の核酸の特性や生体内での安定性の違いに寄与しています。
デオキシ
グアノシンは、単独の
ヌクレオシドとして存在することも可能ですが、生物学的な機能を発揮する際には、通常、
リン酸化された形で見られます。分子の5'位の炭素に
リン酸基が一つ結合すると、デオキシ
グアノシン一
リン酸(Deoxyguanosine monophosphate, dGMP)となります。さらに
リン酸基が二つ(dGDP)、三つ(dGTP)と結合することもあり、特にデオキシ
グアノシン三
リン酸(dGTP)は、DNAが合成される際に利用される基本的な単位(ビルディングブロック)として機能します。DNAポリメラーゼなどの酵素の働きにより、dGTPから二つの
リン酸基が遊離し、残ったデオキシ
グアノシン一
リン酸(dGMP)部分が成長中のDNA鎖へと組み込まれていきます。
DNAは、デオキシ
グアノシン以外にも、
デオキシアデノシン(dA)、デオキシシチジン(dC)、そして
チミジン(dT)という三種類のデオキシ
ヌクレオシドが
リン酸化されてできたヌクレオチドが、ホスホジエステル結合と呼ばれる
化学結合によって数珠つなぎに重合することで形成される巨大な高分子です。これら四種類のヌクレオチドは、それぞれの塩基部分(アデニン、グアニン、シトシン、チミン)が特定の相手と相補的に結合する性質を持っています。グアニンはシトシンと(G-Cペア)、アデニンはチミンと(A-Tペア)それぞれ水素結合を形成し、DNAの二重らせん構造を安定させています。デオキシ
グアノシンは、このG-Cペアを介してDNAの配列情報の一部を担っており、遺伝暗号の解読において重要な役割を果たします。
このように、デオキシ
グアノシンは、グアニン塩基と
デオキシリボースから構成される
ヌクレオシドであり、その
リン酸化体であるデオキシ
グアノシン一
リン酸が、
デオキシアデノシン一
リン酸、デオキシシチジン一
リン酸、
チミジン一
リン酸と共に、生命の設計図であるDNAの基本単位を形成するという、生命維持に不可欠な機能を担っています。他のデオキシ
ヌクレオシドと同様に、その構造と機能は厳密に制御されており、細胞の増殖や遺伝情報の正確な複製において中心的な役割を果たしているのです。