Biosíntesis de Nucleótidos: Purinas y Pirimidinas, Rutas de Novo y de Recuperación

Enviado por Comunidad Wikiteka y clasificado en Biología

Escrito el en español con un tamaño de 5,2 KB

Nucleótidos y nucleósidos

Nucleótido (éster fosfórico de nucleósido = nucleósido + fosfato {fosfato-pentosa por C5}) -(fosforilación -Pi)-> Nucleósido (N-heterósido de B.N. = pentosa + BN por enlace glicosídico)

Bases nitrogenadas

Pirimidinas (se unen por N-1): Citosina (C), Uracilo (U), Timina (T)

Purinas (se unen por N-9, 2 anillos): Adenina (A), Guanina (G)

Propiedades de las bases nitrogenadas (BN)

  • Absorción en la región UV del espectro (260 nm).
  • Carácter débilmente básico.
  • Estructuras planas.
  • Formación de enlaces de hidrógeno.
  • Tautomería ceto-enol y amino-imina.

La pentosa puede ser ribosa o desoxirribosa.

Biosíntesis de novo de purinas

Procedencia de los átomos:

  • Purinas: CO2, Gly, Asp, Gln, THF.
  • Pirimidinas: Gln, CO2, Asp.

Parte común

Ribosa (de pentosas P) -[(PRPP sintasa) + ATP -> AMP]-> PRPP

Específica de purinas

(En citosol, larga y costosa en energía; la base se sintetiza comprometidamente en el nucleótido.)

PRPP -[(Gln-PRPP amidotransferasa) + Gln - Glu + PPi]-> PRA -[+Gly +ATP -> ADP]-> -[+N-formil-THF -> THF]-> -[+Gln -> Glu +ATP -> ADP]-> -[(ciclación) +ATP -> ADP]-> -[+CO2]-> -[+ATP -> ADP +Asp]-> -[(serie de reacciones) -fumarato]-> -[N-formil-THF -> THF]-> -[-H2O]-> IMP (la base ya está dentro del nucleótido IMP).

El IMP se bifurca en dos rutas:

  1. -[(adenilosuccinato sintetasa) + Asp + GTP -> GDP + Pi]-> Adenilosuccinato -[(adenilosuccinato liasa) - fumarato]-> AMP
  2. -[(IMP DH) + H2O + NAD+ -> NADH + H+]-> XMP -[(GMP sintasa) + H2O + glutamina -> glutamato + ATP -> AMP + PPi]-> GMP

*Las monofosfatoquinasas son específicas de BN; las difosfatoquinasas son inespecíficas de BN.

Regulación de la biosíntesis de purinas

  • Ribosa-5-fosfato: inhibición parcial por AMP, GMP e IMP.
  • Glutamina-PRPP amidotransferasa: inhibición sinérgica por IMP, AMP y GMP.
  • Adenilosuccinato sintetasa: inhibición específica por AMP.
  • IMP-DH: inhibición específica por GMP.

Biosíntesis de recuperación de purinas

Ácido nucleico -(endonucleasa)-> oligonucleótido -(fosfodiesterasa)-> nucleótido monofosfato (NMP) -[(nucleotidasas) + H2O -> Pi]-> nucleósidos -[(fosforilasa) + Pi -> Ribosa-1-P]-> BN.

  1. Adenina -[(adenina fosforribosil transferasa) + PRPP]-> AMP + PPi
  2. Hipoxantina / Guanina -[(hipoxantina-guanina fosforribosil transferasa)]-> IMP + PPi / GMP + PPi

Biosíntesis de novo de pirimidinas

(Citosol, más simple, formación completa de la base.)

CO2 -[(carbamoil fosfato sintetasa II) + ATP -> ADP + Gln -> Glu {+ ATP, PRPP // - UDP, UTP, CTP}]-> carbamoil fosfato -[(aspartato transcarbamilasa) + Asp]-> N-carbamoilaspartato -> dihidroorotato -[(oxidación) + NAD+ -> NADH + H+]-> orotato (ya es la BN) -[+PRPP -> PPi]-> OMP -[-CO2 {- UMP}]-> UMP -[(UMP quinasa) + ATP -> ADP]-> UDP -[(NDP quinasa) + ATP -> ADP]-> UTP -[(CTP sintasa) + H2O + Gln -> Glu + ATP -> ADP + Pi {- CTP}]-> CTP

Biosíntesis de recuperación de pirimidinas

Nucleótidos / ácidos nucleicos -(hidrólisis)-> uridina / citidina.

  • a) Síntesis de UMP: uridina + ATP -(uridina quinasa)-> UMP + ADP
  • b) Síntesis de CMP: citidina + ATP -(citidina quinasa)-> CMP + ADP

Formación de desoxirribonucleósidos

  1. Acción de la ribonucleótido reductasa (+ NADPH + H+ -> NADP+).
  2. Cadena de transporte de electrones (tiorredoxina reductasa).
  3. Cadena de electrones (glutatión reductasa).

Ribonucleótido reductasa

Regulación global: activada alostéricamente por ATP; inhibida alostéricamente por dATP.

Regulación específica: nivel de desoxirribonucleótido.