purin szintézis

Utoljára frissítve: február 4, 2021 Sagar Aryal

a purin nukleotidok szintézisének két útja van:

1. De Novo szintézis út, és
2. mentési út.

a purin de novo szintézise

a purin nukleotid de novo szintézise azt jelenti , hogy foszforibózt , aminosavakat, egy szénegységet és CO2-t használnak nyersanyagként a purin nukleotid szintéziséhez a kezdetektől fogva. Ez a nukleotidok fő szintézisútja.

hely

a purin szintézis minden szövetben előfordul. A purinszintézis fő helye a májban és korlátozott mértékben az agyban található.

• szubsztrátok: ribóz-5-foszfát; glicin; glutamin; H2O; ATP; CO2; aszpartát.
• termékek: GMP; AMP; glutamát; fumarát; H2O.

az útvonal áttekintése

• a ribóz-5-foszfátot (amint azt a pentóz-foszfát útvonal biztosítja) PRPP-vel (foszforibozil-pirofoszfát) PRPP szintetáz, egy ATP-t igénylő lépésben.
• a folyamat elkötelezett lépésében ezután a prpp-hez a glutaminból 5-foszforibozil-amin képződik. Ezt a reakciót glutamin PRPP amidinotranszferáz katalizálja.
• kilenc reakció sorozata IMP (inozin-5′ – monofoszfát) képződését eredményezi.
• az IMP ezután átalakítható GMP-vé IMP dehidrogenáz , vagy AMP-vé adeniloszukcinát-szintetáz .

az útvonal reakciói

(1) A purinbázist a ribózrészen szintetizálják.

(a) 5′-foszforibozil-1′ – pirofoszfát (PRPP), amely a ribózrészt biztosítja, glutaminnal reagálva foszforibozil-amint képez. Ez az első lépés a purin bioszintézis termel N9 a purin gyűrű és gátolja AMP és GMP.

b) a teljes glicin molekulát hozzáadjuk a növekvő purin prekurzorhoz. Ezután a C8-at formil-FH4, N3 glutamin, C6 CO2, N1 aszpartát és C2 formil-FH4 adja hozzá.

(c) IMP, amely a bázis hipoxantint tartalmazza, keletkezik. Az IMP a májban hasad. Szabad bázisa vagy nukleozidja különböző szövetekbe utazik, ahol átalakul a nukleotiddá.

(2) az IMP mind az AMP, mind a GMP elődje.

(a) minden termék visszacsatolás gátlásával szabályozza saját szintézisét az IMP elágazási pontjától, valamint gátolja az útvonal kezdeti lépését.

b) Az AMP és a GMP a trifoszfát szintjére foszforilezhető.

c) a nukleotid-trifoszfátok (ATP és GTP) felhasználhatók energiaigényes folyamatokhoz vagy RNS szintézishez.

(3) a ribóz rész dezoxiribózzá történő redukciója difoszfát szinten történik, és a ribonukleotid-reduktáz katalizálja, amelyhez a tioredoxin fehérje szükséges.

(a) A difoszfátok foszforilezése után a dATP és a dGTP felhasználható a DNS szintéziséhez.

(4) a purinbázisok menthetők és átalakíthatók szabad bázisok, nukleotidok és nukleozidok között egy sor reakcióval.

fontos enzimek és szabályozás

• PRPP szintetáz: AMP, IMP és GMP gátolja.
• glutamin PRPP amidinotranszferáz: AMP, IMP és GMP gátolja.
• IMP dehidrogenáz: a GMP gátolja.
• Adeniloszukcinát-szintetáz: AMP gátolja.

farmakológiai inhibitorok

bár nem mutatják be, a tetrahidrofolát a De novo purin szintézis két reakciójában vesz részt. A folsav-analógok, mint például a metotrexát, gátolják a tetrahidrofolát képződését, így zavarják a purinszintézist.

purin mentési útvonal

a mentési út olyan út, amelyben nukleotidok szintetizálódnak köztitermékekből a nukleotidok lebontó útjában.

hely

a purin szintézis a mentési utakon keresztül minden szövetben megtörténik. Különösen fontos az agyban és a csontvelőben.

• szubsztrátok: hipoxantin; PRPP; guanin; adenin.
• termékek: GMP; AMP; IMP.

az útvonal áttekintése

• a lebontott nukleinsavakból származó bázisok a mentési utakon keresztül visszaalakíthatók purin nukleotidokká.
• a hipoxantin kombinálható a prpp-vel (amely a ribóz-5-foszfát donoraként működik), hogy IMP-t képezzen a hipoxantin-guanin-foszforibozil-transzferáz (HGPRT) által katalizált reakcióban.
• az IMP ezt követően átalakítható AMP-vé vagy GMP-vé a de novo purin szintézis útjának utolsó néhány lépésén keresztül.
• a HGPRT katalizálja azt a reakciót is, amely a PRPP-t guaninnal kombinálva GMP-t képez.
• az adenin-foszforibozil-transzferáz átalakítja az adenint és a PRPP-t AMP-ként.

fontos enzimek és szabályozás

• HGPRT: az IMP és a GMP gátolja.
• adenin-foszforibozil-transzferáz: AMP gátolja.

társult betegség

a HGPRT hiánya Lesch-Nyhan-szindrómához vezet, amelyet az öncsonkítás és a központi idegrendszer romlása jellemez.

a Purinszintézis jelentősége

1. a purinok a nukleinsavak építőkövei.
2. az ATP fontos szerepet játszik az energiaátalakításban.
3. az ATP, az ADP és az AMP alloszterikus szabályozóként működhet, és részt vehet számos metabolikus út szabályozásában.
4. az ATP magában foglalja az enzimek kovalens módosítását. ways.
5. a cGMP másodlagos hírvivők.
6. a mentési útvonalakat az RNS és a DNS lebomlása során keletkező bázisok és nukleozidok visszanyerésére használják.
7. a De novo útvonalhoz képest a mentési út energiatakarékos.
8. az agyban és a csontvelő szöveteiben a nukleotidszintézis egyetlen útja a mentési út.

1. Smith, C. M., Marks, A. D., Lieberman, M. A., Marks, D. B., & Marks, D. B. (2005). Marks alapvető orvosi biokémiája: klinikai megközelítés. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
2. https://www.slideshare.net/hirapure/de-novo-and-salvage-pathway-of-purines
3. Rodwell, V. W., Botham, K. M., Kennelly, P. J., Weil, P. A., & Bender, D. A. (2015). Harper illusztrált biokémiája (30. kiadás.). New York, New York: McGraw-Hill Education LLC.
4. John W. Pelley, Edward F. Goljan (2011). Biokémia. Harmadik kiadás. Philadelphia: USA.