Biosynteza

nukleotydów

purynowych

Puryny



Heterocykliczne, aromatyczne związki
organiczne

Biosynteza



Nukleotydy purynowe mogą być
syntetyzowane dwoma różnymi
sposobami:



Szlak de novo (kolejne elementy dołączane do
pierścienia rybozy)



Szlak rezerwowy (fosforybozylacja puryn lub
fosforylacja nukleozydów purynowych; wymaga
znacznie mniej energii)



Główne miejsce syntezy: wątroba.

Szlak de novo



α-D-rybozo-5-fosforan zostaje
przekształcony do monofosforanu inozyny
IMP



IMP może zostać przekształcony do AMP
lub GMP, następnie przeniesienie reszty
fosforanowej ATP przekształca AMP i GMP
do ADP i GDP.



GDP zamienia się z GTP przy użyciu
kolejnej cząsteczki ATP.



Konwersja ADP do ATP zachodzi dzięki
fosforylacji oksydacyjnej.

Szlak de novo



Do syntezy są zużywane między innymi:
glicyna, glutamina, asparagina, pochodne
tetrahydrofolianu, asparaginian, ATP.

Szlak rezerwowy -
fosforybozylacja



Wolne zasady pochodzące z rozpadu
nukleotydów są przyłączane do PRPP i
powstają monofosforany nukleozydów:



adenina + PRPP → adenylan + PPi

(enzym: fosforybozylotransferaza adeninowa)



guanina + PRPP → guanylan + PPi



hipoksantyna + PRPP → IMP + PPi

(enzym: fosforybozylotransferaza hipoksantyno –
guaninowa)

Szlak rezerwowy - fosforylacja



Bezpośrednia fosforylacja rybonukleozydu
purynowego przez ATP:



adenozyna + ATP → AMP + ADP



deoksyadenozyna + ATP → dAMP + ADP

(enzym: kinaza adenozynowa)



deoksycytydyna + ATP → dCMP + ADP



2'-deoksyguanozyna + ATP → dGMP + ADP

(enzym: kinaza deoksycytydynowa)

Regulacja syntezy de novo



Czynnik warunkujący szybkość: stężenie
PRPP



Obecność PEPP zależy od dostępności
rybozo-5-fosforanu i aktywności syntazy
PRPP



Syntaza PRPP jest wrażliwa na steżenie
fosforanu, rybonukleotydów purynowych,
działających jako regulatory allosteryczne.



AMP i GMP hamują amidotransferazę
glutamylo – PRPP.

Regulacja powstawania AMP i
GMP



AMP hamuje syntazę
adenylobursztynianową



GMP hamuje dehydrogenazę IMP



Krzyżowa regulacja: przemiana IMP do
adenylobursztynianu wymaga GTP, a
konwersja ksantynianu do GMP wymaga
ATP (cel: zmniejszenie biosyntezy jednego
nukleotydu, gdy występuje niedobór
drugiego)

Bibliografia



Robert K. Murray, Daryl K. Granner, Victor
W. Rodwell: Biochemia Harpera, Warszawa:
Wydawnictwo Lekarskie PZWL



Jeremy M. Berg, Lubert Stryer, John L.
Tymoczko: Biochemia, Warszawa:
Wydawnictwo Naukowe PWN



Edward Bańkowski: Biochemia, Podręcznik
dla studentów uczelni medycznych,
Wrocław 2004