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Biosintesi della purina

Contextualizing le purine

Le purine sono basi eterocicliche. Messi semplicemente, queste sono strutture chiuse dell'anello formate almeno da due generi differenti di atomi. Le purine sono una di tre componenti dei nucleotidi; fosfati gli esteri di uno zucchero del pentosio (ribosio o deoxyribose) in cui una base della pirimidina o della purina è collegata a C1 dello zucchero.

I mono Di di prefisso o il tri denotano il numero dei gruppi del fosfato presenti sul nucleotide. È importante distinguere il nucleoside; ciò è il modulo non fosforilato di un nucleotide. È

I trifosfati del nucleoside sono le unità monomeriche che fungono da precursori degli acidi nucleici. Questi eseguono una vasta gamma di funzioni biochimiche che includono

  1. Determinare thermodinamicamente le reazioni sfavorevoli
  2. Formando i cofattori centrali di metabolismo (quali NAD+ e FAD+)
  3. Formazione delle particelle elementari del nostro materiale genetico, DNA.

La struttura dei nucleotidi che descrivono come la base ed il pentosio zuccherano (nucleoside, in blu e verde gialli) può essere fissata ad un, due o tre gruppi del fosfato.

Figura 1. La struttura dei nucleotidi che descrivono come la base ed il pentosio zuccherano (nucleoside, in blu e verde gialli) può essere fissata ad un, due o tre gruppi del fosfato. Un nucleoside fissato ad un fosfato (rosso) è un monofosfato del nucleoside.
L'aggiunta del gruppo del fosfato di e seconda (rosso) forma un difosfato del nucleoside e per concludere, l'aggiunta moduli dei terzi di un fosfato un trifosfato del nucleoside. Dove il gruppo del fosfato prossimale al nucleoside il sito dell'obbligazione dell'fosfato-estere.

Struttura delle purine

La biosintesi della purina è complessa. Lo scheletro della purina è un anello membered della pirimidina 6 fuso ad un anello membered dell'imidazolo 5 (si veda figura 1). Ogni anello contiene due atomi dell'azoto (n), con le 5 posizioni rimanenti in ogni anello occupato da carbonio (C), che è fissato ad un idrogeno (H).

L'idrogeno può essere sostituito dagli atomi o dai gruppi differenti per formare le purine distinte. I 4 NS provengono dagli amminoacidi differenti ed il Cs rimanente 5 deriva da un-carbonio che contiene i gruppi.

Ciò è stata scoperta nel 1948 da John Buchanan che ha alimentato a piccioni i composti contrassegnati da un isotopo per determinare le posizioni degli atomi contrassegnati nell'acido che urico hanno secernuto. Il nome del composto che fornisce ciascuno degli atomi di N e di C è contrassegnato nella figura 1.

I risultati degli studi di John Buchanan hanno dimostrato che N1 delle purine risulta dal gruppo amminico dell

Figura 2 i risultati degli studi di John Buchanan ha dimostrato che N1 delle purine risulta dal gruppo amminico dell'aspartato; Il C2 e C8 provengono da un C1 che contiene il formiato chiamato composto; N3 e N9 sono contribuiti dal gruppo dell'ammide (2NH) di glutamina; C4, C5 e N7 discendono da glicina e C6 viene da HCO3.

Sintesi dei ribonucleotidi della purina

La biosintesi della purina si presenta nel cytosol di tutte le celle. L'anello della purina è sviluppato in una serie di 11 punto catalizzato enzima. Ogni enzima è oligomerico, che il mezzo contiene parecchi monomeri. I prodotti intermedi che sono prodotti durante la reazione non sono rilasciati. Invece, sono mossi all'enzima successivo lungo la via.

Punto uno di questa via genera un composto importante, phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP). Questo composto è egualmente un precursore nella biosintesi dei nucleotidi della pirimidina. Fornisce le unità del phospho-ribosio di questi ribonucleotidi.

PRPP è derivato da ribose-5-phosphate (R5P), un prodotto della via del fosfato del pentosio. Di conseguenza, le purine sono costruite da una serie di reazioni di aggiunta ad uno zucchero.

La sintesi della purina rende il monofosfato dell'inosina

Al primo punto della biosintesi della purina, il pyrophosphokinase del fosfato del ribosio attiva il ribosio reagendolo con il trifosfato di adenosina per formare il phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP).

Punto 2 è il punto commesso della biosintesi della purina. In questo amidophosphoribosyl della reazione la transferasi catalizza lo spostamento del gruppo del pirofosfato di PRPP dall'azoto dell'ammide della glutamina. Questa reazione è il punto cambiamento-gestente della via cioè la tariffa a cui la via biosintetica produce il prodotto. È indicato nella figura 3.

I punti in questione nella sintesi della purina al monofosfato dell

Figura 3 punto (A) 1 - attivazione di ribose-5-phosphate. Il prodotto base per la biosintesi ribose-5-phosphate, un prodotto della purina della via del fosfato del pentosio. Al primo punto della biosintesi della purina, il pyrophosphokinase del fosfato del ribosio attiva il ribosio reagendolo con il trifosfato di adenosina, che determina la reazione, per formare il phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP). (B) punto 2 - punto Cambiamento-gestente. La transferasi di Amidophosphoribosyl catalizza lo spostamento del gruppo del pirofosfato di PRPP dall'azoto dell'ammide della glutamina che forma Beta-5-phosphoribosylamine. Questo punto egualmente è determinato dal trifosfato di adenosina.

A seguito dei 9 punti rimanenti, il primo derivato della purina che è sintetizzato è monofosfato dell'inosina (IMP). Ciò può essere veduta nella figura 4.

La via metabolica per la biosintesi di de novo del PIM.Figura 4. La via metabolica per la biosintesi di de novo del PIM. Qui il residuo della purina è sviluppato su un anello del ribosio in 11 reazione catalizzata enzima.

Il PIM è il precursore per il nucleotide della purina, l'adenosina ed il monofosfato della guanosina (ampère e GMP). Ciascuno è sintetizzato in una via della due-reazione con si biforca al livello di PIM:

Ulteriori aggiunte del fosfato per generare i nucleosidi del trifosfato e del difosfato possono seguire il completamento della sintesi del monofosfato. Queste reazioni sono effettuate dalle chinasi.

Le chinasi sono cosiddetto dovuto i loro beni di trasferimento dei gruppi del fosfato da una molecola ad alta energia del fosfato ai substrati specifici. I moduli, l'adenosina ed il guanosintrifosfato completi del trifosfato del nucleotide (trifosfato di adenosina e GTP) sono le unità riconoscibili di RNA e di DNA. Di conseguenza, le purine inizialmente sono formate come ribonucleotidi piuttosto che come basi libere.

La biosintesi del nucleotide della purina è regolamentata a parecchi punti

Le vie che sintetizzano il PIM, il trifosfato di adenosina e GTP sono regolamentate determinato. Ciò è cruciale da impedire lo spreco di (1) energia ed azoto, (2) gestire le somme totali di nucleotidi della purina disponibili per la sintesi dell'acido nucleico e (3) i residui della purina, acido urico, sono sono nocivi alle celle. L'eccessiva produzione acida urica piombo al suo deposito in giunzioni che causano il dolore ed il rossore; ciò la base patofisiologica della gotta.

La sintesi del PIM è gestita dai livelli di nucleotidi della guanina e dell'adenina. Il controllo supplementare è esercitato dall'attivazione di reazione, che è lo stimolo di un enzima successivo dal substrato precedente. In questa situazione, punto 2 della transferasi I di amidophosphoribosyl allosterically è stimolato da PRPP, il prodotto di punto 1.

Il secondo livello di regolamento si presenta al punto di diramazione sotto il PIM, piombo all'ampère o al GMP. Questi prodotti finiti sono ogni inibitori non Xerox del PIM e così, la loro eccessiva accumulazione è impedita.

La condizione metabolica di purina può essere soddisfatta dalla biosintesi nel corpo umano.  Senza produzione adeguata delle purine, o a causa delle vie biosintetiche anormali, le manifestazioni cliniche dolorose possono sorgere.

Sorgenti

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Last Updated: Jan 25, 2019

Hidaya Aliouche

Written by

Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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