Введение

Химический процесс соединения двух молекулярных сущностей связями любого типа.

В химии димеризация – это процесс соединения двух идентичных или сходных молекулярных сущностей посредством связей. Образующиеся связи могут быть как прочными, так и слабыми. Многие симметричные химические соединения описываются как димеры, даже когда мономер неизвестен или крайне нестабилен. Термин гомодимер используется, когда две субъединицы идентичны (например, A–A), а гетеродимер – когда они различны (например, A–B). Обратный процесс димеризации часто называют диссоциацией. Когда два иона с противоположными зарядами объединяются в димеры, их называют парами Бьеррума, в честь датского химика Нильса Бьеррума.

Нековалентные димеры

Безводные карбоновые кислоты образуют димеры за счет водородных связей между кислотным водородом и карбонильным кислородом. Например, уксусная кислота образует димер в газовой фазе, где мономерные звенья удерживаются водородными связями. Многие молекулы, содержащие группу OH, образуют димеры, например, димер воды. Эксимеры и экциплексы – это возбужденные структуры с коротким временем жизни. Например, благородные газы не образуют стабильных димеров, но они образуют эксимеры Ar2*, Kr2* и Xe2* под высоким давлением и при электрической стимуляции.

Неорганические димеры

Многие молекулы и ионы описываются как димеры, даже если мономер не удается обнаружить.

Борани

Диборан (B2H6) — неорганический димер борана. B2H6 существует в структуре, где два атома водорода образуют мостик между двумя атомами бора.

Алюминий

Соединения триалкилалюминия могут существовать как в виде мономеров, так и в виде димеров, в зависимости от стерических затруднений, создаваемых присоединенными группами. Например, триметилалюминий существует в виде димера, а тримезитилалюминий – в виде мономера.

Димеры пиримидинов

Димеры пиримидина (также известные как димеры тимина) образуются в результате фотохимической реакции из оснований пиримидиновой ДНК под воздействием ультрафиолетового света. Например, тубулин формируется в результате димеризации α-тубулина и β-тубулина, и этот димер затем может полимеризоваться дальше, образуя микротрубочки. Для симметричных белков более крупный белковый комплекс может быть расщеплен на более мелкие идентичные белковые субъединицы, которые затем димеризуются, чтобы уменьшить объем генетического кода, необходимого для создания функционального белка. Димеры GPCR включают как гомодимеры, так и гетеродимеры, образованные из родственных членов семейства GPCR. Хотя и не все, некоторые GPCR требуют димеризации для функционирования, например, GABAB-рецептор, что подчеркивает важность димеров в биологических системах.

Рецепторная тирозинкиназа

Как и в случае с рецепторами, сопряженными с G-белком, димеризация необходима для выполнения рецепторными тирозинкиназами (RTK) своей функции в передаче сигнала, влияющей на множество различных клеточных процессов. РТК обычно существуют в виде мономеров, но при связывании лиганда претерпевают конформационные изменения, позволяющие им димеризоваться с находящимися поблизости RTK. Димеризация активирует цитоплазматические киназные домены, ответственные за дальнейшую передачу сигнала.