Чаще используется для повторного использования пиримидинов (тимидинкиназа, цитидинкиназа).

2. Синтез нуклеотидов на основе готовых азотистых оснований больше характерен для пуринов и проходит в 2 этапа:

а) образование активной формы рибозо-5-фосфата (фосфорибозилпирофосфата):

б) взаимодействие ФРПФ с азотистым основанием:

Особенностью синтеза пуринов de novo является то, что за основу берется рибозо-5-фосфат и на его основе формируется пуриновое кольцо. N- гликозидная связь формируется уже на ранних этапах синтеза.

Источником всех атомов азота для пуринового ядра являются аминокислоты

(глицин, глутамин, аспартат). Источники атомов углерода: СО2 и формил-ТГФК (активная форма фолиевой кислоты, В9). Общим предшественником для адениловых и гуаниловых нуклеотидов является инозинмонофосфат (ИМФ).

74

Ключевой фермент синтеза пуринов: амидотрансфераза. Регуляция:

1)аллостерическая: избыток конечных продуктов (АТФ, ГТФ) ингибирует ключевой фермент; избыток пиримидиновых нуклеотидов его активирует; 2)ГМФ ингибирует образование ксантиловой кислоты, а АМФ — аденилоянтарной;

3)перекрестная: для синтеза АМФ требуется ГТФ, а для синтеза ГМФ требуется АТФ; Наиболее распространенной формой нарушения обмена пуринов является подагра.

Основная причина — повышение уровня мочевой кислоты в крови (гиперурикемия) и ее отложение в почках и суставах. Причины: а) избыточный синтез пуриновых нуклеотидов (нечувствительность ферментов к регуляторам); б) дефект ферментов реутилизации пуринов; в) патология почек (недостаточное выведение). Способствует избыточное потребление пуринов с пищей. В лечении подагры используется аллопуринол — ингибитор ксантиноксидазы.

De novo синтез пиримидиновых нуклеотидов

В отличие от пуринов, при биосинтезе пиримидинов de novo вначале образуется пиримидиновое кольцо, а лишь затем к нему присоединяется рибозо-5-фосфат. Источниками атомов для пиримидинового кольца являются глутамин, аспартат и СО2. Синтез начинается с образования карбамоилфосфата:

Глутамин + СО2 + 2 АТФ ¾¾¾¾¾¾® Карбамоилфосфат + Глутамат + 2 АДФ + Фн.

Карбамоилфосфатсинтетаза II

В отличие от карбамоилфосфатсинтетазы I, фермент синтеза пиримидинов использует амидный азот глутамина (а не свободный аммиак) и локализован в цитоплазме.

Карбамоилфосфат + Аспартат ¾¾¾¾¾¾® Карбамоиласпарагиновая

Аспартаткарбамоил- кислота трансфераза

75

ЦТФ

Ключевой фермент — аспартаткарбамоилтрансфераза.

Регуляция: избыток пиримидиновых нуклеотидов ингибирует ключевой фермент, а избыток пуриновых — активирует.

Образование дезоксирибонуклеотидов

Образование дезоксирибонуклеотидов, необходимых для биосинтеза ДНК, происходит на уровне нуклеозиддифосфатов. С участием специального белка тиоредоксина фермент редуктаза восстанавливает 2/-ОН группу в рибозе и образуется дезоксирибоза. Затем:

дНДФ ¾¾®дНТФ ¾¾® синтез ДНК.

76