Ultimo aggiornamento febbraio 4, 2021 da Sagar Aryal
Ci sono due percorsi di sintesi dei nucleotidi purinici:
- De Novo synthesis pathway,e
- Salvage pathway.
La sintesi De novo della purina
La sintesi de novo del nucleotide purinico significa utilizzare fosforibosio , amminoacidi, unità di carbonio e CO2 come materie prime per sintetizzare il nucleotide purinico dall’inizio. È la principale via di sintesi dei nucleotidi.
Posizione
La sintesi delle purine si verifica in tutti i tessuti. Il sito principale della sintesi delle purine è nel fegato e, in misura limitata, nel cervello.
- Substrati: Ribosio-5-fosfato; glicina; glutammina; H2O; ATP; CO2; aspartato.
- Prodotti: GMP; AMP; glutammato; fumarato; H2O.
Panoramica del percorso
- Il ribosio-5-fosfato (come fornito dalla via pentoso-fosfato) viene convertito in PRPP (Fosforibosil pirofosfato) dalla PRPP sintetasi, in una fase che richiede un ATP.
- Nella fase impegnata del processo, un gruppo α-amminico viene quindi aggiunto a PRPP dalla glutammina per formare 5-fosforibosilammina. Questa reazione è catalizzata dalla glutammina PRPP amidinotransferasi.
- Una serie di nove reazioni provoca la formazione di IMP (Inosina 5′-monofosfato).
- IMP può quindi essere trasformato in GMP da IMP deidrogenasi o in AMP da adenilosuccinato sintetasi .
Reazioni della via
(1) La base purinica è sintetizzata sulla porzione di ribosio.
(a) Il 5′-Fosforibosil 1′-pirofosfato (PRPP), che fornisce la frazione di ribosio, reagisce con la glutammina per formare fosforibosilammina. Questo primo passo nella biosintesi delle purine produce N9 dell’anello purinico ed è inibito da AMP e GMP.
(b) L’intera molecola di glicina viene aggiunta al precursore purinico in crescita. Quindi C8 viene aggiunto da formil-FH4, N3 da glutammina, C6 da CO2, N1 da aspartato e C2 da formil-FH4.
(c) Viene generato IMP, che contiene l’ipoxantina di base. IMP è scisso nel fegato. La sua base libera, o nucleoside, viaggia a vari tessuti dove viene riconvertito al nucleotide.
(2) IMP è il precursore di AMP e GMP.
(a) Ogni prodotto, mediante inibizione del feedback, regola la propria sintesi dal punto di diramazione IMP e inibisce il passo iniziale della via.
(b) AMP e GMP possono essere fosforilati al livello del trifosfato.
(c) I trifosfati nucleotidici (ATP e GTP) possono essere utilizzati per processi che richiedono energia o per la sintesi di RNA.
(3) La riduzione della frazione di ribosio a desossiribosio avviene a livello di difosfato ed è catalizzata dalla ribonucleotide reduttasi, che richiede la proteina tioredossina.
(a) Dopo che i difosfati sono fosforilati, dATP e dGTP possono essere utilizzati per la sintesi del DNA.
(4) Le basi puriniche possono essere recuperate e convertite tra basi libere, nucleotidi e nucleosidi mediante una serie di reazioni.
Enzimi importanti e regolazione
- Sintetasi PRPP: inibita da AMP, IMP e GMP.
- Glutammina PRPP amidinotransferasi: inibita da AMP, IMP e GMP.
- IMP deidrogenasi: inibita da GMP.
- Adenilosuccinato sintetasi: Inibito da AMP.
Inibitori farmacologici
Sebbene non mostrato, il tetraidrofolato è coinvolto in due reazioni di sintesi delle purine de novo. Gli analoghi dell’acido folico, come il metotrexato, inibiscono la formazione di tetraidrofolato e quindi interferiscono con la sintesi delle purine.
Via di salvataggio delle purine
Una via di salvataggio è una via in cui i nucleotidi sono sintetizzati dagli intermedi nella via degradativa per i nucleotidi.
Posizione
La sintesi delle purine attraverso le vie di recupero avviene in tutti i tessuti. È particolarmente importante nel cervello e nel midollo osseo.
- Substrati: Ipoxantina; PRPP; guanina; adenina.
- Prodotti: GMP; AMP; IMP.
Panoramica del percorso
- Le basi degli acidi nucleici degradati possono essere riconvertite in nucleotidi purinici attraverso le vie di recupero.
- L’ipoxantina può essere combinata con PRPP (che agisce come donatore di ribosio-5 fosfato) per formare IMP in una reazione catalizzata dalla fosforibosiltransferasi ipoxantina-guanina (HGPRT).
- IMP può essere successivamente trasformato in AMP o GMP tramite gli ultimi passaggi del percorso di sintesi delle purine de novo.
- HGPRT catalizza anche la reazione che combina PRPP con guanina per formare GMP.
- Adenina fosforibosiltransferasi converte adenina e PRPP per formare AMP.
Importanti enzimi e regolazione
- HGPRT: inibito da IMP e GMP.
- Adenina fosforibosiltransferasi: inibita da AMP.
Malattia associata
La carenza di HGPRT porta alla sindrome di Lesch-Nyhan, che è caratterizzata da auto-mutilazione e deterioramento del SNC.
Significato della sintesi delle purine
- Le purine servono come elementi costitutivi degli acidi nucleici.
- L’ATP svolge un ruolo importante nella trasformazione energetica.
- ATP, ADP e AMP possono funzionare come regolatori allosterici e partecipare alla regolazione di molti percorsi metabolici.
- ATP coinvolge nella modificazione covalente degli enzimi. modo.
- cGMP sono messaggeri secondari.
- Le vie di salvataggio sono utilizzate per recuperare basi e nucleosidi che si formano durante la degradazione dell’RNA e del DNA.
- Rispetto al percorso de novo, il percorso di salvataggio è a risparmio energetico.
- Nel cervello e nei tessuti del midollo osseo la via di salvataggio è l’unica via della sintesi nucleotidica.
- Nel 2005 è stato pubblicato il primo album in studio del gruppo musicale statunitense The M. A., pubblicato nel 2005. Biochimica medica di base di Marks: Un approccio clinico. Filadelfia: Lippincott Williams & Wilkins.
- https://www.slideshare.net/hirapure/de-novo-and-salvage-pathway-of-purines
- Nel 2015 è stato pubblicato il primo album in studio della band, “The World”, pubblicato nel 2015. Harper’s illustrated biochemistry (30th ed.). I nostri servizi sono a vostra disposizione.
- John W. Pelley, Edward F. Goljan (2011). Biochimica. Terza edizione. Philadelphia: Stati Uniti d’America.