В расщеплении нуклеиновых кислот принимают участие
ДНК-азы и РНК-азы панкреатического сока, которые, будучи эндонуклеазами, гидролизуют
макромолекулы до олигонуклеотидов.
Последние под действием фосфодиэстераз панкреатической железы расщепляются до смеси 3'- и 5'- мононуклеотидов.
Нуклеотидазы и неспецифические фосфатазы гидролитически отщепляют фосфатный остаток нуклеотидов и превращают их в нуклеозиды,
которые либо всасываются клетками тонкого кишечника, либо расщепляются нуклеозидфосфорилазами
кишечника с образованием рибозо- или дезоксирибозо-1- фосфата, пуриновых и пиримидиновых оснований.
В энтероцитах обнаружена высокая
активность ксантиноксидазы -
фермента, который большую часть пуринов, поступающих в клетки, превращает в мочевую кислоту, удаляющуюся с мочой.
Пиримидиновые основания, не успевшие поступить в энтероциты, под действием микрофлоры кишечника расщепляются до NH3, CO2, β-аланина и β-аминоизобутирата.
СИНТЕЗ ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ
В 40-50-х годах XX столетия опытами с мечеными изотопами удалось выяснить происхождение атомов пуринового ядра при синтезе пуринов de novo.
Было установлено, что в формировании кольца принимают участие аминокислоты Асп, Гли, Глн, СО2 и два одноуглеродных производных: метенил- Н4-фолат и формил-Н4-фолат.
Центральное место в синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов занимает 5-фосфорибозил- 1-дифосфат (ФРДФ), который образуется из рибозо-5- фосфата и АТФ в реакции, которая катализируется ФРДФ- синтетазой.
Источниками рибозо-5-фосфата могут быть:
пентозофосфатный путь превращения глюкозы и катаболизм нуклеозидов, в ходе которого под действием нуклеозидфосфорилазы первоначально образуется рибозо-1-фосфат, а
затем с помощью соответствующей мутазы фосфатный остаток переносится в 5-положение.
ФРДФ участвует не только в синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов из простых
предшественников, но используется на образование пуриновых нуклеотидов по "запасному" пути.
Биосинтез пуриновых нуклеотидов происходит путем сборки гетероциклического основания на остатке рибозо-5-фосфата при участии простых предшественников: глицина, СО2, амидного азота
глутамина, α-аминогруппы аспартата и одноуглеродных производных Н4-фолата.
Первая специфическая реакция образования пуриновых нуклеотидов - перенос амидной группы Глн на ФРДФ с образованием 5-фосфорибозил-1 -амина.
Эту реакцию катализирует фермент
амидофосфорибозилтрансфераза. При этом формируется β-N-гликозидная связь.
Затем к аминогруппе 5-фосфорибозил-1-амина присоединяются остаток глицина, метенил-Н4-
фолат, ещё одна амидная группа глутамина, СО2, аминогруппа аспартата и формил - Н4-фолат.
Результатом этой 10 стадийной серии реакций
является образование первого пуринового нуклеотида - инозин-5'-монофосфата (ИМФ), на
синтез которого затрачивается не менее шести молекул АТФ.
Все реакции протекают в цитозоле клетки.
Остальные пуриновые нуклеотиды – АМФ и ГМФ образуются из ИМФ.
Синтез АМФ и ГМФ из ИМФ
АМФ синтезируется при участии аденилосукцинат- синтетазы и аденилосукциназы, ГМФ - при участии ИМФ-дегидрогеназы и ГМФ-синтетазы.
Аденилосукцинатсинтетаза, используя
энергию ГТФ, присоединяет аспартат к ИМФ с образованием аденилосукцината, который в реакции, катализируемой аденилосукциназой, отщепляет фумарат и превращается в АМФ.