リボ
ヌクレオシド(Ribonucleoside)とは、生化学において重要な分子群である
ヌクレオシドのうち、構成要素として
リボースという単糖を含むものを指します。
ヌクレオシドは、一般的に五炭糖(ペントース)と呼ばれる炭素を5つ持つ糖と、
核酸塩基がグリコシド結合によって結びついた化合物の総称です。この五炭糖がデオキシ
リボースである場合はデオキシリボ
ヌクレオシド、
リボースである場合はリボ
ヌクレオシドと呼ばれ、それぞれDNAおよびRNAという異なる
核酸の構成単位となります。
リボースは、環状構造をとった際に5つの炭素原子を持ち、特に2'位の炭素に水酸基(-OH)が存在するという特徴があります。この2'位の水酸基の存在が、リボ
ヌクレオシドおよびそれを構成単位とするRNAに特有の性質を与えています。一方、デオキシ
リボースでは、この2'位の水酸基が水素原子(-H)に置き換わっています。
リボ
ヌクレオシドを構成する
核酸塩基には、プリン塩基である
アデニン(Adenine, A)と
グアニン(Guanine, G)、および
ピリミジン塩基である
シトシン(Cytosine, C)と
ウラシル(Uracil, U)の4種類が主として知られています。これらの塩基が
リボースと結合することで、以下のような主要なリボ
ヌクレオシドが形成されます。
アデニン +
リボース →
アデノシン (Adenosine)
グアニン +
リボース →
グアノシン (Guanosine)
シトシン +
リボース →
シチジン (Cytidine)
ウラシル +
リボース →
ウリジン (Uridine)
これらのリボ
ヌクレオシドは、そのままの形でも細胞内で様々な役割を担うことがありますが、生体内で最も重要な役割の一つは、リン酸基が付加されて「リボ
ヌクレオチド」となることです。リボ
ヌクレオシドの糖部分(
リボース)の5'位の炭素に1つ、2つ、あるいは3つのリン酸基がエステル結合すると、それぞれ
ヌクレオシド一リン酸、二リン酸、三リン酸が生成します。例えば、
アデノシンに3つのリン酸が付加した
アデノシン三リン酸(ATP)は、細胞内のエネルギー通貨として広く知られています。
そして、これらのリボ
ヌクレオチド(特にリボ
ヌクレオシド三リン酸から2つのリン酸が外れた一リン酸の形)が、互いにリン酸ジエステル結合によって連結することで、生命活動の根幹をなす高分子、すなわちリボ
核酸(RNA)が合成されます。RNAは、デオキシリボ
核酸(DNA)に記録された遺伝情報を
タンパク質合成の場へと運び出すメッセンジャーRNA(mRNA)、
タンパク質合成に関わるリボソームRNA(rRNA)、アミノ酸を運搬するトランスファーRNA(tRNA)など、多様な種類が存在し、それぞれが生命機能の維持・調節に不可欠な役割を果たしています。
したがって、リボ
ヌクレオシドは、それ自体が持つ機能に加え、リボ
ヌクレオチドを経てRNAの構成単位となることから、遺伝情報の流れやエネルギー代謝といった生命現象の根幹を支える極めて基本的な生体分子と言えます。生命科学、特に分子生物学や生化学の分野において、その構造、機能、代謝経路などの研究が進められています。