Образование дифосфатов и трифосфатов пуриновых нуклеозидов

Осуществляется в 2 стадии:

1. С участием нуклеозидмонофосфаткиназы. Она фосфорилирует (за счет АТР) АМР и GМР с образованием АDP и GDP, соответственно.

2. Из нуклеозиддифосфатов под действием нуклеозиддифосфаткиназы образуются АТP и GТP.

Синтез пуриновых дезоксирибонуклеотидов

Данный процесс идет путем прямого восстановления 2‘-углерода рибозного остатка соответствующего рибонуклеотида. Причем восстановлению подвергаются только нуклеозиддифосфаты.

Данная реакция катализируется рибонуклеотидредуктазой. Данный фермент работает в комплексе с белковым кофактором тиоредоксином, флавопротеиновым ферментом тиоредоксинредуктазой и NADPH.

Тиоредоксин служит донором электроном в реакции восстановления рибонуклеотида. Восстановление окисленного тиоредоксина осуществляет тиоредоксинредуктаза за счет NADPH.

56. Пути регенерации и деградации пуринов. Пути регенерации пуриновых нуклеотидов

Регенерация обеспечивается двумя механизмами:

1. Фосфорибозилирование свободных пуриновых оснований ФРПФ в качестве донора фосфорибозы. Данные реакции катализируются аденозин-фосфорибозилтрансферазой и гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазой.

2. Фосфорилирование пуриновых нуклеозидов. Важнейший фермент – аденозинкиназа.

Деградация пуринов:

В организме человека пурины распадаются до мочевой кислоты и в такой форме выводятся с мочой. Пуриновое кольцо при этом остается незатронутым. Гуанозинмонофосфат [ГМФ (GMP), 1] распадается в две стадии до гуанозина, а затем — до гуанина (Gua). Гуанин дезаминируется с образованием другого пуринового основания, ксантина. В наиболее важном пути распада аденозинмонофосфата [АМФ (AMP)] нуклеотид дезаминируется с образованием инозинмонофосфата [ИМФ (IMP)]. Из ИМФ, аналогично распаду ГМФ, образуется пуриновое основание гипоксантин. Один и тот же фермент, ксантиноксидаза [3], превращает гипоксантин в ксантин, а ксантин — в мочевую кислоту. На каждой из этих стадий реакции в субстрат вводится оксогруппа окислением молекулярным кислородом. В качестве другого продукта реакции образуется токсичный пероксид водорода (Н₂О₂), который удаляется пероксидазами.

У большинства млекопитающих мочевая кислота разрушается в результате раскрытия кольца под действием уриказы с последующим выведением из организма образующегося аллантоина. В организме приматов, в том числе человека, аллантоин не образуется, а конечным продуктом катаболизма пуринов является мочевая кислота (как у птиц и многих рептилий). У большинства других животных деградация пуринов приводит к аллантоиновой кислоте или мочевине и глиоксилату. Важно отметить, что у человека расщепление пуринов заканчивается уже на стадии мочевой кислоты. Мочевая кислота в противоположность аллантоину очень плохо растворима в воде. При избыточных количествах или нарушении катаболизма повышается концентрация мочевой кислоты в крови (гиперурикемия) и как следствие этого происходит отложение кристаллов мочевой кислоты в органах. Отложение мочевой кислоты в суставах является причиной сильных болей при подагре. В большинстве случаев гиперурикемия связана с нарушением выведения мочевой кислоты почками. Неблагоприятным фактором является высокое содержание пуринов в пище (например, мясная диета). Редкое наследственное заболевание синдром Леша-Найхана связано с дефектом гипоксантин-фосфорибозилтрансферазы. В этом случае нарушение кругооборота пуриновых оснований приводит к гиперурикемии и тяжелым неврологическим расстройствам. Для лечения гиперурикемии применяют аллопуринол, ингибитор ксантиноксидазы.