 |
Рис. 26. Синтез аденозинмонофосфата (АМФ) и гуанозинмонофосфата (ГМФ) из инозинмонофосфата (ИМФ)
|
|
|
|
Рис. 26. Синтез аденозинмонофосфата (АМФ) и гуанозинмонофосфата (ГМФ) из инозинмонофосфата (ИМФ)
Альтернативный путь синтеза пуриновых нуклеотидов. Это реакции
«сбережения», т. е. пути реутилизации пуриновых оснований, образующихся в процессе катаболизма нуклеотидов. Ферменты гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза (ГФРТ) и аденинфосфорибозилтрансфераза (АФРТ), утилизирующие свободные пурины, превращают их вновь в нуклеотиды при взаимодействии с ФРПФ (рис. 27).
NH2
N
аденинфос форибозил
N трансфераза
NH2
N
N
OH OH OH
+
OH N N
OH OH
O P O OH
CH2
O
H
O P O OH
|
O O
H
O O CH2
OH H
H
+ O O O
O
H OH OH
H
OH OH
OH OH
5-фосфорибозил-1-
пирофосфат (ФРПФ)
аденин
аденозин-5’-фосфат
пирофосфат
гипоксантин- гуанин- фосфорибозил трансфераза
5-фосфорибозил-1-пирофосфат + Гуанин ГМФ + ФФн
5-фосфорибозил-1-пирофосфат + Гипоксантин ИМФ + ФФн
Рис. 27. Альтернативный путь синтеза пуриновых нуклеотидов
Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов
Синтез пиримидиновых нуклеотидов происходит также поэтапно (рис. 28), вначале образуется карбомоилфосфат из NH3, CO2, АТФ. Затем с участием аспарагиновой кислоты образуется дигидрооротовая кислота, затем оротовая кислота.
Оротовая кислота далее взаимодействует с 5'-фосфорибозил-1-пирофосфатом, при этом синтезируется оротидин-5-фосфат, который затем декарбоксилируется с образованием уридинмонофосфата, который является общим предшественником всех пиримидиновых нуклеотидов.
|
|
|
Рис. 28. Синтез уридинмонофосфата (УМФ)
Из уридиловой кислоты при аминировании углерода за счет глутамина образуется цитидинмонофосфат (рис. 29), а при метилировании – тимидиловая кислота (рис. 31).
O
O O O O N
-O O O O O
O- O- O- H H
цитидилатсинтетаза АТФ АДФ + ФН
O O O
-O O O O O- O- O-
NH2
O
H H
OH OH
O NH2
C
O OH
C
OH OH
CH2 CH2
уридин-5’-трифосфат
CH2
O
CH2
O
цитидин-5’-трифосфат
OH OH
глутамин глутаминовая кислота
Рис. 29. Образование цитидинмонофосфата (ЦМФ) из уридинмонофосфата (УМФ)
Нуклеозидди- и трифосфаты синтезируются при участии АТФ и ферментов: нуклеозидмонофосфат- и нуклеозиддифосфаткиназ в результате трансферазных реакций по следующей схеме:
НМФ НДФ НТФ
АТФ АДФ АТФ АДФ
Пуриновые и пиримидиновые нуклеозид-5'-монофосфаты превращаются в макроэргические нуклеозид-5'-дифосфаты, которые далее переходят в богатые энергией нуклеозид-5'-трифосфаты. Процессы фосфорилирования нуклеотидов идут при их взаимодействии с универсальным источником энергии АТФ при участии специфических фосфотрансфераз (киназ), например:
|
|
|
УМФ + АТФ нуклеозидмонофосфат
киназа
УДФ + АДФ
УДФ + АТФ
нуклеозиддифосфат киназа
УТФ + АДФ
Биосинтез дезоксирибонуклеотидов
Дезоксирибонуклеотиды образуются из соответствующих рибонуклеозидфосфатов путём непосредственного восстановления по второму углеродному атому рибозы рибонуклеотид редуктазой (рис. 30):
ЦДФ → дЦДФ → дЦТФ ГДФ → дГДФ → дГТФ АДФ → дАДФ → дАТФ УДФ → дУМФ → → дТТФ
Источником восстановительных эквивалентов является термостабильный белок - тиоредоксин, который содержит две свободные SH-группы. Тиоредоксинредуктаза катализирует НАДФН-зависимое восстановление тиоредоксина.
НАДФ+
НАДФН+Н+
тиоредоксин
ФАДН2 редуктаза
ФАД+
тиоредоксин
S – S
тиоредоксин
SH SH
рибонуклеотид редуктаза
SН SН
рибонуклеотид редуктаза
S – S
НДФ
Н2О
дНДФ
|
|
|
