Ферменты.

1. - ФРПФ синтетаза (фосфорибозилпирофосфатсинтетаза)

2. - регуляторный (амидофосфорибозилтрансфераза) 3-ИМФ-ДГ

4. - ГМФ-синтетаза

5. - аденилосукцинатсинтетаза

6. - аденилосукциназа.

Регуляция синтеза нуклеотидов.

Основную роль в регуляции играет ретроингибирование - снижение скорости синтеза нуклеотидов при достижении их достаточной концентрации в клетки за счет аллостерического ингибирования ключевых ферментов.

Если в клетке много пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, то тогда по принципу ретроингибирования ингибируется 2.

Если АМФ синтезировано больше чем ГМФ соответственно будет ингибироваться 5 и 3 ферменты. Избыточная [ГМФ] ингибирует 3 фермент. Второй путь синтеза пуриновых нуклеотидов.

Протекает из готовых азотистых оснований, полученных при катаболизме, этот путь спасает организм от избытка образования мочевой кислоты.

Генетический дефект этого фермента Е2 приводит к заболеванию: синдром Леша-Нихана (болеют только мужчины): агрессивность, мазохизм.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов.

В синтезе пиримидиновых нуклеотидов 6 реакций, 3 фермента, в цитоплазме, итогом синтеза является образование УМФ - предшественник остальных нуклеотидов. Регуляторный фермент 1 катализирует 1, 2 и 3 реакции, полифункциональный, называется карбамоилфосфатсинтетаза 2. Дегидрооротат ДГ. Оротатфосфорибозилтрансфераза 5 Оротатфосфорибозилдекарбоксилаза.

Регуляция.

Регуляторный фермент активируется АТФ и ГТФ. УТФ и ЦТФ ингибируют синтез.

Глутамин – CO2, H2O  карбомоилфосфат –Asp карбомоиласпартат дигдрооротат—NAD+ оротат ОПФ УМФ УДФ УТФ ЦТФ

Наиболее известным нарушением синтеза пиримидинов является оротатоцидурия -повышенное выделение с мочой продукта неполного синтеза пиримидинов оротата (оротовая кислота).

В результате генетических дефектов ферментов 5 и 6. Кислота накапливается в органах и тканях, увеличивается содержание в моче. Для детей: отставание в развитии, мегалобластическая анемия, «оранжевая кристаллоурия» из-за кристаллов, имеющих оранжевый цвет. Используют для лечения уридин.

Катаболизм.

Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов протекает до полного расщепления пиримидиновых колец. Не имеет специфических конечных продуктов обмена. Конечными продуктами цитозина являются СО₂ , NH₃ и β-аланин; урацила - NH₃ ; тимина - β -аминоизобутират.

Катаболизм пуриновых нуклеотидов.

Включает реакции гидролитического расщепления аминогруппы, рибозного остатка, приводит к образованию ксантина  мочевая кислота. При этом пуриновое кольцо не разрушается. Норма- 0,15-0,47ммоль/л мочевой кислоты. Увел. [мочевой кислоты] - гиперурикемия.

Одним из следствий гиперуркемии является подагра. В основе лежит увеличенное образование мочевой кислоты. Соли - ураты откладываются в суставах.

1. диетическая перегрузка, т.к. более 50% РНК и более 20% пуринов ДНК, употребленной пищи, оказывается в моче в виде уратов.

Избыток пуринов продуктов питания.

2. наследственный дефицит фермента №2 «пути спасения».

3. высокая активность ФРПФ-синтетазы

4. ускоренный уровень распада и метаболизма пуриновых оснований

5. уменьшение концентрации в плазме уратсвязывающего белка

При лечении подагры используются «Аллопуринол» он ингибирует фермент катаболизма пуриновых нуклеотидов, ксантиноксидазу и тем самым снижает образование мочевой кислоты. Катаболизм протекает в печени.

Мочевая кислота

Биосинтез дезоксирибонуклеотидов.

Дезоксирибонуклеотиды образуются из соответствующих рибонуклеозидифосфатов путем восстановления ОН-группы во 2 положении рибозы. Нуклеотиддифосфаты образуются из соответствующих нуклеозидмонофосфатов при участии нуклеотидкиназ и с участием АТФ.

Биосинтез осуществляет несколько белков:

Первый фермент - рибонуклеозидредуктазы - катализирует восстановление рибозы в составе нуклеозиддифосфата. Донором водорода является белок №2 - тиоредоксин. Третий фермент - тиоредоксинредуктаза восстанавливает окисленный тиоредоксин за счет водорода НАДФН+Н⁺из ПФП)

Фермент №1 - регуляторный. Ингибируется дезоксиаденозинтрифосфорной кислотой (дАТФ).

Тимидиловый нуклеотид синтезируется особо, так как нет предшественника -соответствующего рибонуклеотида. Синтезируется из дезоксиуридиндифосфата (дУДФ).

Схема:

тмт

д УДФ ^ . .. т ГЫ> ^s / ^л*)г

На ингибировании дегидрофолатредуктазы основано действие метатриксана аминоптерина (противоопухолевых препаратов). Они тормозят образование ТМФ для ДНК —* тормозится репликация —► тормозится деление опухолевых клеток. Аналогичным действием обладает фторофур.