Раздел 25.4 Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов.

25.4.1. Структура пиримидинового ядра проще, чем структура пуринового, и путь биосинтеза его короче.

Главное отличие от биосинтеза пуринов заключается в том, что сборка пиримидинового ядра не требует участия фосфорибозилпирофосфата (ФРПФ). Пиримидиновая структура сначала образуется, а потом взаимодействует с ФРПФ с образованием нуклеотидов.

Предшественниками атомов углерода и азота пиримидинового кольца являются СО 2 и аминокислоты глутамин и аспартат (рисунок 25.6).

Рисунок 25.6. Происхождение атомов пиримидинового ядра.

25.4.2. При взаимодействии СО 2 и глутамина образуется карбамоилфосфат. Реакция протекает в цитозоле с затратой АТФ.

Следует напомнить, что карбамоилфосфат также образуется в процессе синтеза мочевины, но эта реакция происходит только в митохондриях печени и катализируется другим ферментом.

Карбамоилфосфатсинтетаза, участвующая в биосинтезе пиримидинов, - аллостерический фермент, он ингибируется УТФ, пуриновыми нуклеотидами, активируется ФРПФ.

25.4.3. Следующая реакция биосинтеза пиримидинов – образование карбамоиласпартата. Реакцию катализирует аспартат-транскарбамоилаза (АТК-аза).

АТК-аза – аллостерический фермент, его ингибитором является цитидинтрифосфат (ЦТФ) – конечный продукт биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов.

Дальнейший путь образования пиримидиновых нуклеотидов представлен на рисунке 25.7.

Рисунок 25.7. Схема синтеза пиримидиновых нуклеотидов.

Раздел 25.5 Особенности биосинтеза дезоксирибонуклеотидов.

25.5.1. Дезоксирибонуклеотиды входят в состав ДНК. Содержание дезоксирибонуклеотидов в клетке обычно низкое и повышается только перед репликацией ДНК.

Дезоксирибонуклеотиды образуются в результате восстановления рибонуклеотидов. Эта реакция катализируется рибонуклеотидредуктазой (рисунок 25.8).

Рисунок 25.8 Схема образования дезоксирибонуклеотидов.

В процессе восстановления рибонуклеозиддифосфатов окисляется донор электронов – тиоредоксин. Окисленный тиоредоксин восстанавливается тиоредоксинредуктазой за счёт восстановленного НАДФ.

25.5.2. Тимидинмонофосфат образуется из дезоксиуридинмонофосфата при участии фермента тимидилатсинтазы (рисунок 25.9). Источником метильной группы в реакции служит 5,10-метилен-тетрагидрофолиевая кислота (5,10-метилен-ТГФК), которая окисляется до дигидрофолиевой. Тетрагидрофолиевая кислота регенерируется дигидрофолатредуктазой в реакции, которая требует участия НАДФН. Образование 5,10-метилен-ТГФК происходит в реакции ТГФК с серином или глицином (см. тему 23).

Рисунок 25.9. Схема образования тимидилового нуклеотида.