2 Биосинтез пуриновых нуклеотидов: схема процесса и регуляция
Синтез пуриновых нуклеотидов происходит путем сборки пуринового кольца на рибозо-5-фосфате. Пуриновое кольцо собирается из мелких фрагментов, которые поставляются различными соединениями: Глн, Гли, Асп, СО2, N5, N10-метенилтетрагидрофолат, N10-формилтетрафол.
Синтез пурновой циклической структуры – это сложный процесс. По сложности и числу промежуточных продуктов он сопоставим с важнейшими метаболическими процессами, н.р., гликолизом.
Исходными соединениями при синтезе пуринов служит активированная форма рибозы – фосфорибозил–пирофосфат (ФРПФ). Далее происходят синтез и замыкание гетероцикла с участием вышеперечисленных соединений и образуется пуриновый нуклеотид инозиновой кислоты (ИМФ). Из ИМФ синтезируются адениловые и гуаниловые пуриновые нуклеотиды:
Схема синтеза пуриновых нуклеотидов из ИМФ представлена ниже.
Регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов
Синтез пуриновых нуклеотидов регулируется ключевыми ферментами, активность которых зависит от концентрации конечных и некоторых промежуточных продуктов, т.е. при контроле синтеза реализуется один из механизмов - регуляция по принципу отрицательной обратной связи:
1)АТФ, ГМФ ингибируют образование ФРПФ (угнетают активность 5–фосфорибозил–1–пирофосфатсинтазы);
2)ИМФ, АМФ, ГМФ – ингибируют образование фосфорибозиламина - это наиболее важный пункт контроля (угнетают активность глутамин–ФРПФ–амидотрансферазы);
3)АМФ ингибирует образование аденилосукцината, который является промежуточным продуктом его синтеза, а ГМФ - ксантинмонофосфата;
АМФ ингибирует образование ксантинмонофосфата при синтезе ГМФ, а ГМФ, в свою очередь, угнетает образование аденилосукцината, который является промежуточным продуктом синтеза АМФ. Т.о. изменения концентрации АМФ влияют на синтез ГМФ и наоборот;
АТФ может активировать процессы синтеза ГМФ также на этапе образования ксантинмонофосфата, а ГТФ - активировать образование аденилосукцината.
Указанные механизмы изображены на схеме, иллюстрирующей превращение ИМФ в АМФ и ГМФ (см. выше).
В клетках организма существует механизм синтеза нуклеотидов, которые обеспечивают повторное использование пуриновых азотистых оснований – это путь реутилизации, или «путь спасения» азотистых оснований.