BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW

ROLA:
• Aktywowane prekursory DNA i RNA
• Aktywowane związki pośrednie w biosyntezach
np.

UDP-glukoza, CDP-diacyloglicerol, S-
adenozynometionina

• ATP – uniwersalna substancja napędowa;
• GTP – przemieszczanie cząsteczek na
rybosomach,
• aktywacja białek związanych z kaskadą
przenoszenia

sygnału

• Składniki koenzymów – NAD

+

, FAD, CoA

• Regulacja przemiany materii np. cAMP,
pośredniczy w

działaniu wielu hormonów

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW

Synteza – de novo oraz

ponowne wykorzystanie

zasad już istniejących tzw.

szlak rezerwowy

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

Pochodzenie atomów N i C w pierścieniu
purynowym

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

REGUŁY BIOSYNTEZY

 zaczyna się od rybozo-5-fosforanu z cyklu
pentozowego


syntetaza fosforybozylopirofosforanowa



fosoforybozylopirofosforan

PRPP

 PRPP bierze udział w puryn i nukleotydów
pirymidynowych i

koenzymów NAD

 PPRP stanowi

zrąb

zrąb do którego dobudowywany jest

pierścień

purynowy

 gdyby zasada była syntetyzowana pierwsza komórka
łatwo ją

może utracić, ponieważ swobodnie

przenika przez błonę

komórkową do krwi

 zachodzi przy udziale małych jednostek i grup
cząsteczek
 proces wieloetapowy - powstaje

IMP

IMP

REGULACJA BIOSYNTEZY NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

1

1

1- synteza PRPP zależy od: rybozo 5-fosforanu oraz
aktywności

syntetazy

PRPP

(rybonukleotydy

purynowe działają jako regulatory

allosteryczne

),

2 -

amidotransferaza

glutamylo

PRPP

- zwrotnie hamowana

przez nukleotydy purynowe,

3 -

syntetaza

adenylobursztynianowa

- zwrotnie hamowana

przez AMP,

4 -

dehydrogenaza

IMP

- zwrotnie hamowana przez GMP

osłabienie syntezy jednego nukleotydu gdy jest niedobór
innego nukleotydu

2

3

4

REGULACJA



syntetaza PP-rybozylo-P

 mechanizm allosteryczny
PRPP, AMP, ADP, GMP, GDP

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

GLUTAMINA

5-FOSFORYBOZYLO-1-PIROFOSFORAN (PRPP)

5-FOSFORYBOZYOAMINA

GLICYNA, ATP
„MRÓWCZAN
GLUTAMINA
ATP
HCO

3

-

ASPARAGINIAN, ATP
„MRÓWCZAN”
H

2

O

AMP

KWAS INOZYNOWY

IMP

GMP

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

AMP

KWAS INOZYNOWY

IMP

GMP

INOZYNA

HIPOKSANTYNA

KSANTYNA

KWAS MOCZOWY

PRPP

guanozyna

guanina

ADENYLOBURSZTYNIAN

fumaran

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

BIOSYNTEZA NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH

Synteza

Synteza

GMP i AMP

GMP i AMP

Podobna reakcja występuje

w cyklu mocznikowym

DEGRADACJA PURYN

DEGRADACJA PURYN

AMP

• w większości tkanek

deaminza

AMP  IMP +

NH

3

• powstający NH

3

(np. mięśnie) usuwany jako glutamina

•

IMP może zostać wykorzystany do

odtworzenia AMP lub

syntezy GMP
• w warunkach

nadmiaru

IMP ulega dalszej degradacji

•

fosfataza

 odłączenie P 

INOZYNA

•

fosforylaza nukleotydów purynowych

 rybozo-1-P +

HIPOKSANTYNA

•

hipoksantyna może być wykorzystana do

resyntezy IMP w

reakcji z PRPP

• komórki OUN i inne z wyjątkiem hepatocytów silnie
uzależnione od wykorzystania hipoksantyny do
utrzymania prawidłowego

stężenia nukleotydów

purynowych; brak enzymów resyntezy

bardzo dotkliwy

dla OUN - zespół Lescha-Nyhana

• gdy mało PRPP to dalszy rozkład hipoksantyny

•

oksydaza ksantynowa

(Mb) 

KSANTYNA



KWAS

MOCZOWY

SZLAK REZERWOWY

SZLAK REZERWOWY

resynteza puryn

resynteza puryn

DEGRADACJA PURYN

DEGRADACJA PURYN

GMP

• redukcyjna deaminacja  IMP  resynteza AMP

• znaczenie w tkankach innych niż wątroba w których
synteza de novo nie zachodzi

• GMP 

fosfataza

 GUANOZYNA 

fosforylaza



GUANINA 

oksydaza ksantynowa

 KWAS MOCZOWY

• hipoksantyna i ksantyna - rozpuszczalne w wodzie

• kwas moczowy - mało rozpuszczalny  wytrącanie 

 dna - skaza moczanowa

DEGRADACJA PURYN

DEGRADACJA PURYN

DEGRADACJA PURYN

DEGRADACJA PURYN

inne organizmy

inne organizmy

Ssaki, prócz naczelnych

Ssaki, prócz naczelnych

Ryby kostnoszkieletowe

Ryby kostnoszkieletowe

Płazy, gady, ryby

Płazy, gady, ryby

METABOLIZM PURYN

METABOLIZM PURYN

CYKL PRZEMIAN PURYN

CYKL PRZEMIAN PURYN

GLUTAMINA +PRPP

5-FOSFORYBOZYLOAMINA

AMP

KWAS INOZYNOWY

GMP

NH3

GUANOZYNA

Fumaran

INOZYNA

ASP

GUANINA

GTP

HIPOKSANTYNA

Adenylo-
bursztynian

KSANTYNA

KWAS MOCZOWY

Zespół

Lesh-Nyhana

ksantynuria

ksantynuria

BLOKI METABOLICZNE W PRZEMIANIE PURYN

1. 5’nukleotydaza
2. AMP deaminaza
3. Deaminaza adenozynowa

niedobór - deoksyadenozynuria

4. Fosforylaza nukleotydów
purynowych

niedobór - inozynuria, guanozynuria

5. Deaminaza guaninowa
6. Oksydaza ksantynowa

brak- ksantynuria, kamica nerkowa
ksantynowa

7. Fosforybozylotransferaza
adeninowa

brak - kamica nerkowa

8. HGPRTaza
hipoksantyno;guaninowa

brak - zespół Lesch-Nyhana

PRPP -

5’foforybozylopirofosforan

Zespół Lesch-Nyhana

Zespół Lesch-Nyhana

• Niedobór

fosforylazy

fosforylazy

hipoksantynowej

hipoksantynowej

•

W warunkach prawidłowych reakcja ta

W warunkach prawidłowych reakcja ta

dostarcza

dostarcza

90% GMP i IMP

90% GMP i IMP

• Zablokowanie – aktywacja biosyntezy de novo

 kwas moczowy  PRPP

•

autoagresja; obgryzanie palców; za objawy agresji prawdopodobnie

odpowiedzialny wzrost ksantyny i jej metylowych pochodnych
• nagromadzenie kwasu moczowego w układzie kostno szkieletowym –
typowe objawy DNY

BLOKI METABOLICZNE W PRZEMIANIE PURYN

BLOKI METABOLICZNE W PRZEMIANIE PURYN

LECZENIE

:

allopurinol

– analog hipoksantyny

• inhibitor

oksydazy ksantynowej

oraz substrat

fosforybozylotransferazy

ksantynowej

• powstaje nienaturalny rybonukleotyd
• antymetabolit kwasu adenylowego i guaninowego
• hamuje biosyntezę puryn de novo na etapie syntezy 5-
fosforybozyloaminy

BLOKI METABOLICZNE W PRZEMIANIE PURYN

BLOKI METABOLICZNE W PRZEMIANIE PURYN