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