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Biosíntese da purina

Contextualizing purina

As purina são bases heterocyclic. Postos simplesmente, estas são estruturas fechados do anel compreendidas pelo menos de dois tipos diferentes dos átomos. As purina são um de três componentes dos nucleotides; fosfate ésteres de um açúcar do pentose (ribose ou deoxyribose) em que uma base da purina ou da pirimidina é ligada ao C1 do açúcar.

Os mono di do prefixo ou o tri denotam o número de grupos do fosfato actuais no nucleotide. É importante distinguir o nucleoside; este é o formulário não-phosphorylated de um nucleotide. É

Os triphosphates do Nucleoside são as unidades monomeric que actuam como precursores de ácidos nucleicos. Estes executam uma vasta gama de funções bioquímicas que incluem

  1. Conduzindo thermodynamically reacções desfavoráveis
  2. Formando os cofactor centrais do metabolismo (tais como NAD+ e FAD+)
  3. Formando os blocos de apartamentos de nosso modelo genético, ADN.

A estrutura dos nucleotides que descrevem como a base e o pentose adoçam (nucleoside, em azul e verde amarelos) pode ser anexada a um, dois ou três grupos do fosfato.

Figura 1. A estrutura dos nucleotides que descrevem como a base e o pentose adoçam (nucleoside, em azul e verde amarelos) pode ser anexada a um, dois ou três grupos do fosfato. Um nucleoside anexado a um fosfato (vermelho) é um monophosphate do nucleoside.
A adição de grupo do fosfato de e segundo (vermelho) forma um diphosphate do nucleoside, e finalmente, a adição formulários de terceiros de um fosfato um triphosphate do nucleoside. Onde o grupo do fosfato proximal ao nucleoside o local da ligação do fosfato-éster.

Estrutura das purina

A biosíntese da purina é complexa. O esqueleto da purina é um anel membrado da pirimidina 6 fundido a um anel membrado do imidazole 5 (veja figura 1). Cada anel contem o nitrogênio dois (N) átomos, com as 5 posições permanecendo em cada anel ocupado pelo carbono (c), que é anexado a um hidrogênio (h).

O hidrogênio pode ser substituído por átomos ou por grupos diferentes para formar purina distintas. Os 4 Ns originam dos ácidos aminados diferentes e o Cs 5 permanecendo deriva-se do um-carbono que contem grupos.

Isto foi descoberto em 1948 por John Buchanan que alimentou compostos isòtopa etiquetados dos pombos para determinar as posições dos átomos etiquetados no ácido que úrico segregaram. O nome do composto que fornece cada um dos átomos de C e de N é etiquetado em figura 1.

Os resultados de estudos de John Buchanan demonstraram que N1 das purina elevara do amino grupo de aspartato.

Figura 2 os resultados de estudos de John Buchanan demonstrou que N1 das purina elevara do amino grupo de aspartato; O C2 e C8 originam do C1 que contem o formato chamado composto; N3 e N9 são contribuídos pelo grupo do amido (2NH) de glutamina; C4, C5, e N7 descem da glicina e C6 vem de HCO3.

Síntese de ribonucleotides da purina

A biosíntese da purina ocorre no cytosol de todas as pilhas. O anel da purina é acumulado em uma série de 11 etapas catalisadas enzima. Cada enzima é oligomeric, que os meios ele contêm diversos monómeros. Os produtos intermediários que são produzidos durante a reacção não são liberados. Em lugar de, shuttled à enzima subseqüente ao longo do caminho.

Etapa uma deste caminho gera um composto importante, phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP). Este composto é igualmente um precursor na biosíntese de nucleotides da pirimidina. Fornece as unidades do phospho-ribose destes ribonucleotides.

PRPP é derivado de ribose-5-phosphate (R5P), um produto do caminho do fosfato do pentose. Conseqüentemente, as purina são construídas de uma série de reacções de adição a um açúcar.

A síntese da purina rende o monophosphate do inosine

Na primeira etapa da biosíntese da purina, o pyrophosphokinase do fosfato do ribose activa o ribose reagindo o com o ATP para formar o phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP).

Etapa 2 é a etapa comprometida da biosíntese da purina. Neste amidophosphoribosyl da reacção o transferase catalisa o deslocamento do grupo do pirofosfato de PRPP pelo nitrogênio do amido da glutamina. Esta reacção é a etapa decontrolo do caminho isto é a taxa em que o caminho biossintético outputs o produto. Mostra-se em figura 3.

As etapas envolvidas na síntese da purina ao Monophosphate do Inosine dos rendimentos

Figura 3 (a) etapa 1 - activação de ribose-5-phosphate. O material começar para a biosíntese ribose-5-phosphate da purina, um produto do caminho do fosfato do pentose. Na primeira etapa da biosíntese da purina, o pyrophosphokinase do fosfato do ribose activa o ribose reagindo o com o ATP, que conduz a reacção, para formar o phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP). (b) Etapa 2 - etapa decontrolo. O transferase de Amidophosphoribosyl catalisa o deslocamento do grupo do pirofosfato de PRPP pelo nitrogênio do amido da glutamina que forma Beta-5-phosphoribosylamine. Esta etapa é conduzida igualmente pelo ATP.

Depois das 9 etapas permanecendo, o primeiro derivado da purina que é sintetizado é monophosphate do inosine (IMP). Isto pode ser visto em figura 4.

O caminho metabólico para a biosíntese de novo do TRAVESSO.Figura 4. O caminho metabólico para a biosíntese de novo do TRAVESSO. O resíduo da purina é acumulado aqui em um anel do ribose em 11 reacções catalisadas enzima.

O TRAVESSO é o precursor para o nucleotide da purina, a adenosina e o monophosphate do guanosine (ampère e PBF). Cada um é sintetizado em um caminho da dois-reacção com bifurca-se a nível de TRAVESSO:

Umas adições mais adicionais do fosfato para gerar nucleosides do diphosphate e do triphosphate podem seguir a conclusão da síntese do monophosphate. Estas reacções são realizadas por quinase.

As quinase são assim chamado devido a sua propriedade de transferir grupos do fosfato de uma molécula alta-tensão do fosfato às carcaças específicas. Os formulários do triphosphate do nucleotide, a adenosina e o triphosphate completos do guanosine (ATP e GTP) são as unidades reconhecíveis de RNA e de ADN. Conseqüentemente, as purina são formadas inicialmente como ribonucleotides um pouco do que como bases livres.

A biosíntese do nucleotide da purina é regulada em diversas etapas

Os caminhos que sintetizam o TRAVESSO, o ATP, e o GTP são regulados individualmente. Isto é crucial impedir o desperdício (1) da energia e o nitrogênio, (2) para controlar as quantidades totais de nucleotides da purina disponíveis para a síntese do ácido nucleico e (3) os restos da produção da purina, ácido úrico, é é prejudicial às pilhas. A produção de ácido úrico excessiva conduz a seu depósito nas junções que causam a dor e a vermelhidão; isto a base pathophysiological da gota.

A síntese do TRAVESSO é controlada pelos níveis de nucleotides da adenina e da guanina. O controle adicional é exercido pela activação da reacção, que é a estimulação de uma enzima subseqüente pela carcaça precedente. Nesta situação, o transferase do amidophosphoribosyl eu etapa 2 sou estimulado allosterically por PRPP, o produto de etapa 1.

O segundo nível de regulamento ocorre no ponto de ramo abaixo do TRAVESSO, conduzindo ao ampère ou ao PBF. Estes produtos finais são cada inibidores competitivos do TRAVESSO e assim, seu acúmulo excessivo é impedido.

A exigência metabólica para a purina pode ser cumprida pela biosíntese no corpo humano.  Sem produção adequada de purina, ou devido aos caminhos biossintéticos anormais, as manifestações clínicas dolorosas podem elevarar.

Fontes

Further Reading

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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