Регуляция синтеза

КАД-фермент – регуляторный фермент

Карбамоилсинтетазную активность:

• Активирует: ФРДФ

• Ингибирует: УМФ и пуриновые нуклеотиды (аллостерически)

Активность аспартаттранскарбамоилазного домена:

• Активирует АТФ

• Ингибирует ЦТФ

СХЕМА РАСПАДА

1. Цитидиловые нуклеотиды гидролитически теряют аминогруппу и превращаются в УМФ.

2. От УМФ отщепляется неорганический фосфат и рибоза, то остается азотистое основание – урацил (катализаторы нуклетидаза и уридинфосфарилаза).

3. Из dЦМФ образуется урацил, а из dТМФ – тимин.

4. Урацил и тимин присоединяют 2 атома водорода по двойной связи кольца.

Образуется дигидроурацил или дигидротимин (катализатор – дигидропиримидиндегидрогеназа).

5. Оба гетероцикла взаимодействуют с водой (катализатор – дигидропиримидинциклогидролаза). Дигидроурацил превращяется в β-уреидоизопропионовую кислоту, а дигидротимин – в β-уреидоизомасляную кислоту.

6. Оба β-уреидопроизводных под действием уреидопропионазы расщепляются с

образованием , и β-аланина или β-аминоизомасляной кислоты

β-аланин используется в мышцах на образование дипептидов. В кишечнике β-

аланин включается в пантотеновую кислоту, которая используется на образование КоА. Часть β-аланина и β-аминбутирата трансаминируется и даёт малонил полуальдегид или метилмалонил полуальдегид соответственно, которые превращаются в малонил-КоА и сукцинил-КоА и используются в соответствующих метаболических путях, либо окисляются до и О.

Оротацидурия – нарушение активности УМФ-синтазы, которая катализирует

образование и декарбоксилирование ОМФ. Снижение синтеза пиримидиновых нуклеотидов нарушает регуляцию КАД-фермента по механизму ретроингибирования,

из-за чего возникает гиперпродукция оротата.

Клиническая картина: мегалобластная анемия. Страдает интеллектуальное

развитие, двигательная способность и нарушается работа сердца и ЖКТ. Нарушается формирование иммунной системы, и наблюдается повышенная чувствительность к различным инфекциям.

Лечение проводят уридином, который по запасному пути превращается в УМФ.

Вопрос 25 Общая схема синтеза и распада пуриновых нуклеотидов. Регуляция. Подагра.

СХЕМА СИНТЕЗА

В формировании пуринового кольца принимают участие: Асп, Гли, Глн, и два одноуглеродных производных тетрагидрофолата: метенил- -фолат и формил- -фолат

1. Образование 5-фосфорибозил-1-дифосфата: см. предыдущий вопрос

2. Биосинтез пуриновых нуклеотидов de novo

Включение простых предшественников в пуриновое кольцо с образованием ИМФ

1. Первая реакция – перенос амидной группы Глн на ФРДФ.

Образуется 5-фосфорибозил-1-амин. Катализирует фермент амидофосфорибозилтрансфераза.

Формируется β-N-гликозидная связь.

2. К аминогруппе 5-фосфорибозил-1-амина присоединяются в 10 послед. р:

• остаток глицина

• остаток , - метенил- -фолата

• ещё одна амидная группа глутамина

• диоксид углерода

• аминогруппа аспартата

• формильный остаток -формил -фолата

3. Результат 10 последовательных реакций – образование инозин-5'-монофосфата

(ИМФ), затрачивается не менее шести молекул АТФ. ИМФ используется на синтез АМФ или ГМФ.

Образование АМФ (см. схему)

• Аденилосукцинатсинтетаза, используя энергию ГТФ, присоединяет аспартат к ИМФ => Образуется аденилосукцинат

• аденилосукцинат отщепляет фумарат (катализатор – аденилосукциназа) и превращается в АМФ

Образование ГМФ (см. схему)

• ИМФ окисляется -зависимой ИМФ-дегидрогеназой => образуется

ксантозин-5'-монофосфата (КМФ)

• Трансамидирование амидной группой Глн гидроксильной группы при -пуринового кольца КМФ (катализатор – ГМФ-синтетаза)