Катаболизм пуриновых и пиримидиновых оснований. Гиперурикемия. Подагра

Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов.

Превращения пиримидиновых оснований в результате дезаминирования и декарбоксилирования идет до бетта-аланина, углекислого газа, аммиака и бетта-аминоизомасляной кислоты. Бетта-аланин используется для синтеза дипептидов мышц — карнозина и ансерина — или выделяется с мочой, а также окисляется как обычный аланин.

Катаболизм пуриновых нуклеотидов.

Включает реакции гидролитического отщепления фосфатного остатка, рибозного остатка и аминогруппы. В результате этих реакций из АМФ образуется гипоксантин, из ГМФ — ксантин. Которые под действием ксантиноксидазы превращаются в мочевую кислоту — в печени.Мочевая кислота основной продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов.

В норме мочевая кислота составляет 0,1-0,4 ммоль/л. Если концентрация выше, то такое состояние называется гиперурикемией — отложение ее солей в суставах и почках. Хроническое течение приводит к подагре, она обусловлена тремя факторами — увеличение синтеза мочевой кислоты, снижение содержание в плазме уратсвязывающего белка и замедленное выведение с мочой. Клиника: приступы о.воспаления суставов, образование тофусов(узлов), иногда кожа над тофусом атрофируется. Для лечения назначают аллопуринол — аналог гипоксантина.

Биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Регуляция этих процессов.

Биосинтез пуриновых нуклеотидов идет двумя путями:

1. de nova, из низкомолекулярынх веществ. Необходимы: углекислый газ, глицин, формилтетрагидрофолат, глутамин, аспартат

Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов.

Синтез пуринов и пиримидинов разделен.

• У пиримидинов вначале идет свободный синтез основания, затем происходит присоединение рибозофосфата.

• У пуринов основание «собирается» на рибозофосфате.

• ФРДФ является активатором обоих синтезов.

• Пурины и пиримидины ингибируют синтез ФРДФ по принципу обратной связи.

Биосинтез дезоксирибонуклеотидов.

Восстановление рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды происходит на уровне нуклеозиддифосфатов.

• Восстановление осуществляет рибонуклеотидредуктазный комплекс, который включает: рибонуклеотидредуктазу, белок тиоредоксин, тиоредоксинредуктазу, НАДФН2.

• Рибонуклеотидредуктаза – олигомерный фермент, состоящий из двух субъединиц и содержащий негеминовое железо.

• Белок тиоредоксин является донором водорода.

• Тиоредоксинредуктаза восстанавливает окисленный тиоредоксин с использованием НАДН2. • Киназы превращают дНДФ в дНТФ: дНДФ + АТФ → дНТФ + АДФ

Регуляция синтеза дезоксирибонуклеотидов осуществляется на генетическом уровне путем индукции и репрессиии генов рибонуклеотидредуктазы, тимидилатсинтазы и тимидинкиназы. Кроме того, дАТФ является ингибитором восстановления всех остальных рибонуклеотиддифосфатов.

Реакция дефосфорилирования

В самом начале процесса происходит потеря рибонуклеозидтрифосфатами одной фосфатной группы и образуются АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ.

Реакция восстановления

Во второй реакции фермент рибонуклеозид-редуктаза восстанавливает АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ до дезоксирибонуклеозиддифосфатов dАДФ, dГДФ, dЦДФ, dУДФ. Донором водорода для восстановления рибозы является белок тиоредоксин, его SH-группы окисляются кислородом рибозы и образуется вода. Последующее восстановление тиоредоксина в рабочее состояние обеспечивается за счет НАДФН.

Реакция фосфорилирования

После образования dАДФ, dГДФ, dЦДФ фосфорилируются, а dУДФ используется для синтеза тимидилового нуклеотида.