A Biossíntese De Purinas

Contextualização purinas

Purinas são heterocíclicos bases. Simplificando, estas são estruturas anulares fechadas compostas por pelo menos dois tipos diferentes de átomos. As purinas são um dos três componentes dos nucleótidos; ésteres fosfatados de um açúcar pentose (ribose ou desoxirribose) no qual uma base de purina ou pirimidina está ligada ao C1 do açúcar.

o prefixo mono-di – ou tri-denota o número de grupos de fosfato presentes no nucleótido. É importante distinguir o nucleósido; esta é a forma não fosforilada de um nucleótido. É

trifosfatos nucleósidos são as unidades monoméricas que agem como precursores dos ácidos nucleicos. Estes executar uma ampla gama de funções bioquímicos que incluem

1. Condução termodinamicamente desfavorável reações
2. Formando a central de cofatores do metabolismo (como o NAD+ e FAD+)
3. Formando os blocos de construção de nossa genética projeto, o DNA.

estrutura das purinas

a biossíntese Purina é complexa. O esqueleto de purina é um anel pirimidina de 6 membros fundido a um anel imidazólico de 5 membros (ver Figura 1). Cada anel contém dois átomos de nitrogênio (N), com as restantes 5 posições em cada anel ocupado por carbono (C), que é ligado a um hidrogênio (H).

hidrogénio pode ser substituído por diferentes átomos ou grupos para formar purinas distintas. Os 4 Ns provêm de diferentes aminoácidos e os 5 Cs restantes provêm de grupos contendo um carbono.

isto foi descoberto em 1948 por John Buchanan que alimentou pombos com compostos isotopicamente rotulados para determinar as posições dos átomos rotulados no ácido úrico que segregaram. O nome do composto que fornece cada um dos átomos C E N são rotulados na Figura 1.

síntese dos ribonucleótidos purina

a biossíntese Purina ocorre no citosol de todas as células. O anel de purina é construído numa série de 11 passos catalisados por enzimas. Cada enzima é oligomérica, o que significa que contém vários monómeros. Os produtos intermediários que são produzidos durante a reação não são liberados. Em vez disso, são desviados para a enzima subsequente ao longo da via.

Passo 1 desta via gera um composto importante, 5-fosforibosil-Alfa-pirofosfato (PRPP). Este composto é também um precursor na biossíntese dos nucleótidos pirimidina. Fornece as unidades de fosfo-ribose destes ribonucleótidos.

PRPP é derivado da ribose-5-fosfato (R5P), um produto da Via do fosfato de pentose. Portanto, purinas são construídas a partir de uma série de reações de adição a um açúcar.

síntese de purina produz monofosfato de inosina

na primeira etapa da biossíntese de purina, a pirofosfoquinase do fosfato de ribose activa a ribose reagindo-a com ATP para formar 5-fosforibosil-Alfa-pirofosfato (PRPP).

Passo 2 é a etapa comprometida da biossíntese purina. In this reaction amidophosphoribosyl transferase catalyses the displacement of PRP’s pyrophosphate group by glutamine’s amide nitrogen. Esta reacção é o passo de controlo do fluxo da via, ou seja, a taxa a que a via biossintética produz o produto. É mostrado na Figura 3.

após os restantes 9 passos, o primeiro derivado da purina sintetizado é o monofosfato de inosina (IMP). Isto pode ser visto na Figura 4.

Figura 4. A via metabólica para a biossíntese de novo do IMP. Aqui o resíduo de purina é construído sobre um anel ribose em 11 reações catalisadas por enzimas.

IMP é o precursor do nucleótido purina, adenosina e monofosfato de guanosina (AMP e GMP). Cada um é sintetizado numa via de duas reacções com bifurcatos ao nível da PMI:

outras adições de fosfato para gerar nucleósidos de difosfato e trifosfato podem seguir-se à síntese do monofosfato. Estas reacções são realizadas por cinases.

as cinases são chamadas devido à sua propriedade de transferir grupos de fosfato de uma molécula de fosfato de alta energia para substratos específicos. O trifosfato de nucleótido completo, adenosina e trifosfato de guanosina (ATP e GTP) são as unidades reconhecíveis de RNA e DNA. Portanto, as purinas são inicialmente formadas como ribonucleotídeos ao invés de bases livres.

a biossíntese dos nucleótidos Purina é regulada em várias etapas

as vias que sintetizam IMP, ATP e GTP são reguladas individualmente. Isto é crucial para evitar o desperdício de (1) energia e nitrogênio, (2) para controlar as quantidades totais de nucleótidos purina disponíveis para síntese de ácido nucleico e (3) O produto de resíduos purina, ácido úrico, é prejudicial para as células. A produção excessiva de ácido úrico leva à sua deposição nas articulações causando dor e vermelhidão; esta é a base fisiopatológica da gota.

a síntese da IMP é controlada pelos níveis dos nucleótidos adenina e guanina. O controlo adicional é exercido pela activação do feedforward, que é a estimulação de uma enzima subsequente pelo substrato precedente. Nesta situação, a amidofosil transferase I Passo 2 é alostericamente estimulada pela PRPP, o produto do Passo 1.

o segundo nível de regulação ocorre no ponto de ramo abaixo do IMP, levando a AMP ou GMP. Estes produtos finais são cada um dos inibidores competitivos da PMI, pelo que a sua acumulação excessiva é evitada.

as necessidades metabólicas da purina podem ser satisfeitas através da biossíntese no corpo humano. Sem produção adequada de purinas, ou devido a vias biossintéticas anormais, manifestações clínicas dolorosas podem surgir.

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