Зачем врачу нужна биологическая химия
 Скачать 6.47 Mb.
|
Синтез пиримидиновых нуклеотидов линейныйСинтез пиримидиновых оснований происходит во всех клетках организма. В реакциях синтеза участвует аспарагиновая кислота, глутамин, СО2, затрачивается 2 молекулы АТФ. В отличие от разветвленного синтеза пуринов этот синтез происходит линейно, т.е. пиримидиновые нуклеотиды образуются последовательно, друг за другом. Условно можно выделить 3 общих этапа синтеза и реакции синтеза УТФ и ЦТФ: 1. Образование карбамоилфосфатаОбразование карбамоилфосфата в отличие от синтеза мочевины происходит в цитозолебольшинства клеток организма. 2. Образование пиримидинового кольцаФормирование пиримидинового кольца происходит после присоединения аспартата и реакций дегидратации и окисления. Первым пиримидиновым основанием является оротовая кислота. 3. Синтез оротидинмонофосфата и уридинмонофосфорной кислоты В реакции с фосфорибозилдифосфатом(ФРДФ) к оротовой кислоте присоединяется рибозо-5-фосфат и образуется оротидилмонофосфат, при декарбоксилированиипревращающийся в уридинмонофосфат (УМФ). Источником фосфорибозилдифосфата является первая из двух реакций синтеза фосфорибозиламина при образовании пуринов (посмотреть).  Синтез уридинмонофосфата4. Синтез уридинтрифосфатаСинтез УТФ осуществляется из УМФ в 2 стадии посредством переноса макроэргических фосфатных групп от АТФ.  Синтез УТФ5. Синтез цитидинтрифосфатаОбразование цитидинтрифосфата (ЦТФ) происходит из УТФ с затратой энергии АТФ при участии глутамина, являющегося донором NH2-группы.  Синтез ЦТФСинтез дезоксирибонуклеотидов происходит в три реакцииОсобенностью обмена пуринов и пиримидинов является то, что они могут образовывать не только рибонуклеотиды, но и дезоксирибонуклеотиды. Дезоксирибонуклеозидтрифосфаты необходимы клетке для синтеза ДНК. Их образование протекает в три реакции, первая и третья реакции просты и понятны. Главные события происходят во второй реакции.  Все три реакции синтеза дезоксирибонуклеотидов1. Реакция дефосфорилированияВ самом начале процесса происходит потеря рибонуклеозидтрифосфатами одной фосфатной группы и образуются АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ.2. Реакция восстановленияВо второй реакции фермент рибонуклеозид-редуктаза восстанавливает АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ додезоксирибонуклеозиддифосфатов 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.  Механизм реакции синтеза дезоксирибонуклеотида3. Реакция фосфорилированияПосле образования dАДФ, dГДФ, dЦДФ фосфорилируются, а dУДФ используется для синтеза тимидилового нуклеотида. Синтез ТТФ идет особым образомТри дезоксирибонуклеотида – dАТФ, dГТФ, dЦТФ сразу после синтеза используются для синтеза ДНК. Однако известно, что в составе ДНК нет уридиловых нуклеотидов, поэтому dУДФ не превращается в dУТФ, а идет на образование тимидилового нуклеотида. Участие в этом принимает фермент тимидилатсинтаза. Донором метильной группы является N5,N10-метиленТГФК.  Реакция синтеза ТМФДалее тимидилмонофосфат в фосфотрансферазных реакциях фосфорилируется с образованием тимидилтрифосфата ( ТТФ).  Реакции фосфорилирования тимидиловых нуклеотидовРесинтез N5,N10-метиленТГФКВажным элементом реакции синтеза ТМФ является участие N5,N10-тетрагидрофолиевой кислоты в качестве источника метильной группы. После реакции остается дигидрофолиевая кислота, которую необходимо вернуть в исходную форму. В этом процессе участвуют два фермента: дигидрофолатредуктазаи серин-оксиметилтрансфераза(см также):  Реакции ресинтеза N5,N10-тетрагидрофолиевой кислоты |