H2N–CO-O-РО32- - карбамоилфосфат

H2N–COOH – карбамоил

Биосинтез пиримидинов

Пути регенерации пуриновых нуклеотидов

Синтез пуриновых дезоксирибонуклеотидов

Образование дифосфатов и трифосфатов пуриновых нуклеозидов

Осуществляется в 2 стадии:

1. С участием нуклеозидмонофосфаткиназы. Она фосфорилирует (за счет АТР) АМР и GМР с образованием АDP и GDP, соответственно.
2. Из нуклеозиддифосфатов под действием нуклеозиддифосфаткиназы образуются АТP и GТP.

Данный процесс идет путем прямого восстановления 2‘-углерода рибозного остатка соответствующего рибонуклеотида. Причем восстановлению подвергаются только нуклеозиддифосфаты.

Данная реакция катализируется рибонуклеотидредуктазой. Данный фермент работает в комплексе с белковым кофактором тиоредоксином, флавопротеиновым ферментом тиоредоксинредуктазой и NADPH.

Тиоредоксин служит донором электроном в реакции восстановления рибонуклеотида. Восстановление окисленного тиоредоксина осуществляет тиоредоксинредуктаза за счет NADPH.

Регенерация обеспечивается двумя механизмами:

1. Фосфорибозилирование свободных пуриновых оснований ФРПФ в качестве донора фосфорибозы. Данные реакции катализируются аденозин-фосфорибозилтрансферазой и гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазой.

2. Фосфорилирование пуриновых нуклеозидов. Важнейший фермент – аденозинкиназа.

Пиримидины

Биосинтез пиримидинов несколько отличается от биосинтеза пуринов. Главное отличие состоит в том, что синтез пуринов осуществляется на основе молекулы рибозофосфата (ФРПФ) как базовой, а при синтезе пиримидинов сахар присоединяется только после полного сформирования пиримидинового кольца (реакция: оротовая кислота + ФРПФ ® ОМР + PP_i). Между тем, оба пути имеют ряд общих предшественников: ФРПФ, глутамин, СО₂ и аспартат. Также для обоих синтезов важно присутствие производных тетрагидрофолата как доноров атомов углерода (в данном случае в качестве донора метильных групп).

Реакция 1 При взаимодействии глутамина, СО₂ и АТР образуется фосфорилированная форма карбамоила – карбамоилфосфат. Реакция катализируется карбамоилфосфатсинтазой.

Реакция 2 Карбамоилфосфат конденсируется с аспартатом с образованием карбамоил-аспартата. Катализируется аспартаттранскарбамоилазой.

Реакция 3 Данная молекула замыкается в кольцевую (при этом высвобождается Н₂О). Получаем соединение дигидрооротат – первый циклический предшественник пиримидинов.

Реакция 4 При дегидрировании дигидрооротата в положениях кольца С₅-С₆ (нумерация ведется в соответствии с принятой у пиримидинов) получаем оротат (оротовую кислоту).

Реакция 5 К оротату присоединяется остаток рибозофосфата от ФРПФ (фосфорибозил-пирофосфата). В результате образуется оротодинмонофосфат (ОМР) и высвобождается пирофосфат. Последний затем разлагается неорганической пирофосфатазой (PP_i ® 2P_i), смещая этим весь процесс вправо.

Дата добавления: 2014-01-07