Распад пиримидиновых нуклеотидов

Распад пиримидиновых оснований происходит путём их гидролитического дезаминирования с разрывом кольца и образования мочевины.

При распаде тимина образуется бета - аминоизомасляная кислота.

Синтез пуриновых нуклеотидов

Возможны 2 способа синтеза пуриновых нуклеотидов в тканях: основной путь (синтез из простых предшественников) и дополнительный путь (синтез из готовых азотистых оснований).

Основной путь синтеза пуриновых нуклеотидов

Исходным веществом для синтеза пуриновых нуклеотидов является активная форма рибозы – 5-фосфорибозил – 1 -пирофосфат, которая образуется из рибозо – 5 - фосфата (из пентозофосфатного пути) и АТФ под действием фермента фосфорибозилкиназы

Особенностью синтеза пуриновых нуклеотидов является образование трехкомпонентного нуклеотида с первых стадий синтеза.

Азот аминогруппы 5 – фосфорибозил - 1-амина займёт 9 положение в пуриновом основании. В последующем происходит формирование пуринового нуклеотида.

Источники атомов углерода и азота в пуриновом кольце:

1-из аспарагиновой кислоты

2- из формил - ТГФК

3,9- из глутамина

4,5,7 - из глицина

6- из СО₂

8- из метенил – ТГФК

Первым нуклеотидом - предшественником является инозиновая кислота (инозинмонофосфат - ИМФ), состоящая из гипоксантина, рибозы и фосфорной кислоты.

И

з ИМФ в последующем образуются АМФ, ГМФ. При синтезе АМФ к ИМФ присоединяется аспарагиновая кислота, расходуется энергия ГТФ и через промежуточную стадию в 6 положении ОН - группа заменяется на NH₂ –группу. В последующем происходят последовательные реакции АМФ →АДФ→АТФ. Синтез ГМФ включает окисление у 2 углеродного атома, с образованием ксантиловой кислоты с последующим замещением ОН - группы на NН₂ – группу глютамина. В синтезе ГМФ используется энергия АТФ. В последующем происходят реакции ГМФ→ ГДФ→ГТФ.

Авторегуляция синтеза пуриновых нуклеотидов

Регуляторными ферментами синтеза пуриновых нуклеотидов являются фосфорибозилкиназа и амидотрансфераза Активность этих ферментов по аллостерическому механизму подавляются высокими концентрациями пуриновых нуклеотидов. На конечных стадиях синтеза ГТФ активирует синтез адениловых нуклеотидов, а АТФ – гуаниловых нуклеотидов.

Дополнительный путь синтеза пуриновых нуклеотидов

Возможен синтез пуриновых нуклеотидов из готовых пуриновых оснований и активной формы рибозы.

Аналогично протекает синтез ГМФ. При врождённом дефекте гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансферазы развивается заболевание Леш Нихана, при котором наблюдается гиперурикемия, нарушение психики.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов

Основной путь синтеза пиримидиновых нуклеотидов происходит из исходных простых веществ. Особенностью синтеза пиримидиновых нуклеотидов является предварительный синтез пиримидинового кольца и включение его в состав нуклеотида только на завершающих стадиях.

При дефекте оротатфосфорибозилтрансферазы развивается – оротатацидурия. ОМФ является предшественником уридиловых, цитидиловых и тимидиловых нуклеотидов

Авторегуляция синтеза пиримидиновых нуклеотидов

Ключевыми ферментами являются карбамаилфосфатсинтетаза и карбамаиаспартаттрансфераза

Эти аллостерические ферменты угнетаются высокими концентрациями готовых пиримидиновых нуклеотидов.

Синтез уридилового нуклеотида: Синтез цитидилового нуклеотида

Синтез тимидилового нуклеотида:

Многие противоопухолевые препараты являются ингибиторами фермента тимидилатсинтетазы.

Дополнительный путь синтеза пиримидиновых нуклеотидов возможен из готовых оснований.