Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Metabolimus purinů a pyrimidinů Petr Tůma. Purin a pyrimidin dusíkaté heterocykly – pK A (purin) = 2,3; pK A (pyrimidin) = 1,2 dusíkaté báze NK –volné.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Metabolimus purinů a pyrimidinů Petr Tůma. Purin a pyrimidin dusíkaté heterocykly – pK A (purin) = 2,3; pK A (pyrimidin) = 1,2 dusíkaté báze NK –volné."— Transkript prezentace:

1 Metabolimus purinů a pyrimidinů Petr Tůma

2 Purin a pyrimidin dusíkaté heterocykly – pK A (purin) = 2,3; pK A (pyrimidin) = 1,2 dusíkaté báze NK –volné nejsou biochemicky významné –purinové – adenin, guanin, hypoxanthin –pyrimidinové – uracyl, thymin, cytosin součásti nukleosidů a nukleotidů –v nukleových kyselinách –kofaktory enzymů: NAD + (NADP + ), FAD, CoA, PAPS

3 Dusíkaté báze

4 Nukleosidy purinové: adenosin, guanosin, (inosin – od hypoxanthinu) pyrimidinové: cytidin, uridin, thymidin fyziologické funkce adenosinu –prokrvení myokardu –krevní zásobení a metabolismus mozku –adenosinové receptory: G-proteiny – působí přes adenylátcyklasu adenosincytidin báze + ribóza (deoxyribóza) N-glykosidová vazba

5 Nukleotidy báze + ribóza (deoxyribóza) + kyselina fosforečná (1-3) vazby: N-glykosidová, esterová, anhydridová nukleosid -mono-, -di-, -trifosfáty (AMP, ADP, ATP) fyziologický význam: stavební jednotky DNA a RNA součásti kofaktorů: NAD +, FAD, CoA, PAPS ATP: univerzální přenašeč energie v biochemických reakcích UTP: biosyntéza sacharidů CTP: biosyntéza fosfolipidů

6 Biosyntéza purinů a pyrimidinů puriny ani pyrimidiny nejsou pro člověka esenciální většina purinů z potravy odbourána na odpadní uráty syntéza purinů i pyrimidinů – nesyntetizuje se zvlášť báze, ale celý nukleotid najednou syntéza purinů –sledem reakcí z malých prekursorů –monosacharid napojen od počátku syntéza pyrimidinů –z jednodušší: z velkých prekursorů –monosacharid napojen v konečných fázích syntézy šetřící reakce = syntéza z produktů degradace nukleových kyselin –substráty: nukleosidy a báze –málo energeticky náročná

7 5´-fosforibosyl-1´-difosfát PRDP (PRPP) společný výchozí substrát pro syntézu purinů i pyrimidinů PRDP-syntetasa –klíčový enzym celé syntézy –zpětnovazebná inhibice: nukleosid –mono- a difosfáty substrát: ribóza-5´-fosfát –zdrojem pentózový cyklus

8 Podmínky biosyntézy purinových nukleotidů velká spotřeba energie (ATP) lokalizace: různé tkáně, především v játrech celá probíhá v cytoplasmě celkově se skládá z 11 dílčích kroků konečným produktem: inosinmonofosfát (IMP) substráty: –5-fosforibozyl-1-difosfát (PRDP = PRPP) –aminokyseliny: Gln, Gly, Asp –deriváty tetrahydrofolátu, CO 2 koenzymy: –tetrahydrofolát (= kyselina listová) –NAD +

9 Průběh syntézy IMP PRDP → 5´- fosforibosylamin → inosinmonofosfát (IMP)

10 Přeměna IMP na další purinové nukleotidy rovnováha mezi AMP x GMP = zpětnovazební inhibiční působení AMP a GMP na přeměnu IMP

11 Regulace syntézy purinových nukleotidů rychlost syntézy řízena dostupností PPDP regulace: zpětnovazební inhibice AMP a GMP Klinické korelace 1.inhibiční působení methotrexátu (analog folátu) aplikace při leukémii 2.syntetické analogy bazí, nukleosidů a nukleotidů 6-merkaptopurin a 6-thioguanin

12 Podmínky biosyntézy pyrimidinových nukleotidů srovnání s biosyntézou purinů –kromě jedné reakce probíhá celá v cytoplasmě (mitochodrie – dihydroorotát dehydrogenasa) –jednodušší – z velkých prekursorů –napojení ribózy až v pozdějších krocích substráty –karbamoylfosfát –aspartát –PRDP –tetrahydrofolát (pouze pro thymin) významné meziprodukty –kyselina orotová –orotinmonofosfát (OMP) konečným produktem: uridinmonofosfát (UMP)

13 Průběh syntézy uridinmonofosfátu UMP vstupní reakce – syntéza karbamoylfosfátu –enzym karbamoylsynthetasa II –lokalizována v cytoplasmě

14 Přeměna UMP na další pyrimidinové nukleotidy Klinické korelace zabrzdění syntézy dTMP → 5-joddeoxyuridin, 5-fluoruracil účinná cytostatika a protinádorové prostředky

15 Syntéza deoxyribonukleotidů deoxyribonukleotidy jsou syntetizovány z ribonukleotiddifosfátů ADP → dADP → dATP složitá redoxní přeměna - enzym ribonukleotidreduktasa –bílkovina thioredoxin + NADPH + H + ribonukleotidy –koncentrace vysoká (mmol/L) a konstantní –mění se pouze poměr mezi AMP:ADP:ATP deoxyribonukleotidy –koncentrace nízká (μmol/L) a závisí na buněčném cyklu

16 Přehled degradace purinů xanthinoxidasa –v játrech –spotřebovává O 2 → H 2 O 2 allantoin –konečný produkt degradace purinů u většiny savců, u primátů – kyselina močová –nepatrné množství allantoinu u člověka vzniká neenzymatickou cestou

17 Kyselina močová hlavní odpadní produkt katabolismu purinů u člověka kyselina močová = acidum uricum látka špatně rozpustná ve vodě + málo disociovaná vytváří soli – uráty normální hladina urátu: v krvi: 220 – 420 μM muži 140 – 340 μM ženy v moči: 0,5 – 6,0 mM člověk denně vyloučí cca 0,5 g kyseliny močové –½ endogenního původu – degradace tělu vlastních purinů –½ pochází z potravy: především z xanthinů obsažených v kávě, kakau a čaji – kofein, theobromin a theofylin

18 Hyperurikémie zvýšená hladina kyseliny močové v krvi příčiny –poruchy při vylučování –nevyvážená strava hyperurikámie při dně dna = arthritis uratica hromadění urátů v měkkých tkáních – především v kloubech bolestivé akutní záchvaty terapie: podávání allopurinolu (analog hypoxanthinu a xanthinu) → inhibice xanthinoxidasy

19 Přehled degradace pyrimidinů

20 Degradace pyrimidinů degradační produkty – nízkomolekulární látky –cytosin, uracyl: NH 3, CO 2, β-alanin –thymin: NH 3, CO 2, β-aminoisobutyrát tyto látky jsou dobře rozpustné ve vodě → snadno se z těla vylučují → nedochází k chorobným příznakům při karcinogenesi a ozařování X paprsky –vylučování nadměrného množství β-aminoisobutyrátu minoritní nuklesid pseudouridin je vylučován v nezměněné formě orotaciurie - vylučování kyseliny orotové vrozený enzymový defekt –nadměrný příjem dusíkatých látek potravou

21 Hlavní rozdíly metabolismu purinů a pyrimidinů purinypyrimidiny tvorba N- glykosidové vazby v 1. kroku syntézy (syntéza začíná na PRDP) nejprve se syntetizuje pyrimidinový kruh lokalizace biosyntézy cytoplazmacytoplazma + 1 enzym v mitochondrii produkty odbourávání kyselina močová (špatně rozpustná v H 2 O), NH 3 CO 2, NH 3,  -AMK (dobře rozpustné v H 2 O)

22 Nukleotidy v dalších funkcích Mediátory metabolických procesů cyklický adenosinmonofosfát cAMP cyklický guanosinmonofosfát cGMP druzí poslové adenylátcyklasa cAMPcGMP 3´-fosfoadenosin-5´-fosfosulfát = PAPS přenáší sulfát = SO 3 2- sulfatace proteinů odbourávání xenobiotik

23 SAM = S-adenosylmethionin přenáší methyl metabolismus aminokyselin syntéza katecholaminů Koenzym A = CoA přenáší acyl metabolismus mastných kyselin

24 Nukleotidy jako součásti oxidoreduktas Nikotinamiddinukleotid = NAD + Flavinadenindinukleotid = FAD


Stáhnout ppt "Metabolimus purinů a pyrimidinů Petr Tůma. Purin a pyrimidin dusíkaté heterocykly – pK A (purin) = 2,3; pK A (pyrimidin) = 1,2 dusíkaté báze NK –volné."

Podobné prezentace


Reklamy Google