Transcript скачати
Лекція 10. Обмін нуклеопротеїнів: будова, біологічне значення та метаболізм нуклеотидів Нуклеїновi кислоти. Історiя вивчення нуклеїнових кислот та розвитку молекулярної біології. Структура та номенклатура мононуклеотидів. Характеристика ДНК та різних видів РНК. Основнi етапи передачi генетичної iнформацiї. Перший та другий постулати молекулярної біології. Сутність робіт Уотсона і Кріка. Обмін нуклеопротеїнів: біосинтез та катаболізм пуринових та піримідинових нуклеотидів. Біосинтез дезоксирибонуклеотидів. Патологія пуринового обміну (гіперурікемія, подагра, оратацидурія, сіндром Леша-Ніхана). Синтез нуклеотидів з готових азотистих основ та нуклеозидів – шлях реутилізації Клітини, що активно розмножуються: регенеруючі, ембріональні, епітеліальні, пухлинні, лейкоцитарні de novo – з низькомолекулярних попередників 80-90% пулу нуклеотидів Гепатоцити та багато інших клітин !!! Не проходить – в еритроцитах, поліморфноядерних лейкоцитах Джерела атомів пуринового ядра при синтезі de novo СО2 гліцин CH аспартат 6 N1 5 C N 7 8 формілТГФК HC 2 3 N C4 глутамін CH 9 NH метенілТГФК Регуляція синтезу пуринових нуклеотидів Рибозо-5′-фосфат ФРПФ-синтетаза - Глутамін-ФРПФ-амідотрансфераза - ФРПФ - - - Фосфорибозиламін ІМФ ІМФ-дегідрогеназа Аденілосукцинатсинтетаза - Ксантилова кислота Аденілосукцинат ГМФ АМФ АДФ АТФ + + ГДФ ГТФ - Джерела атомів піримідинового ядра при синтезі de novo глутамін карбомоїлфосфат N аспартат 1 СО2 N Карбомоїлфосфатситетаза ІІ Глутамін + СО2 + 2 АТФ + Н2О Mg2+ -2 АДФ, Фн, глутамат цитозоль Н2N-С-О~РO3Н2 О карбомоїлфосфат Утворення УДФ, УТФ, ЦТФ НМФ-кіназа УМФ + АТФ УДФ + АТФ НДФ-кіназа донор -NH2 УДФ + АДФ УТФ + АДФ ЦТФ-синтетаза АТФ АДФ + Фн УТФ + глутамін Рибозо – Р – Р – Р ЦТФ + глутамат Рибозо – Р – Р – Р Регуляція синтезу піримідинових нуклеотидів Глутамін + СО2 Карбомоїлфосфат+ 2 АТФ синтетаза ІІ Карбомоїлфосфат + Аспартаткарбомоїлтрансфераза + АТФ Аспартат Уреїдосукцинат ФРПФ Оротат ОМФ УМФ - ОМФ-декарбоксилаза УТФ ЦТФ дТТФ Cинтез дезоксирибонуклеотидів НАДФН2 НАДФ Рибонуклеозиддифосфат (НДФ) -Н2О Дезоксирибонуклеозиддифосфат (дНДФ) Рибонуклеотидредуктазний комплекс 2′ 2′ ПФШ Рибонуклеотидредуктазний комплекс НАДФН2 НАДФ Тіоредоксинредуктаза ФАД→ФАДН2 S Тіоредоксин SН Тіоредоксин S SН SН Рибонуклеотидредуктаза S Рибонуклеотидредуктаза S SН НДФ дНДФ Рибонуклеотидредуктазний комплекс активується тільки на період реплікації ДНК (перед мітозом) !!! Cинтез тимідилових нуклеотидів 5-Фторурацил Фторафур Рибонуклеотидредуктазний комплекс дУДФ УДФ + Н2О -Фн дУМФ Метилен-ТГФК гліцин Тимідилатсинтаза серин ТГФК ДГФК НАДФ НАДФН2 Дигідрофолатредуктаза дТМФ + АТФ Метотрексат Аміноптерин - дТДФ + АТФ дТТФ Катаболізм пуринових нуклеотидів АМФ ГМФ + Н2О - Фн 5'-нуклеотидаза Аденозин Інозин + Фн фосфорилаза нуклеозидаза + Фн - рибозо-1-ф - D-рибоза Н2О, О2 Ксантиноксидаза - D-рибоза Н2О2 ФАД Гіпоксантин алопуринол - Фн Гуанозин + Н2О - NH3 Аденозиндезаміназа + Н2О - рибозо-1-ф Гуанін Гуаніндезаміназа + Н2О - NH3 ФАДН2 Ксантин ФАД Н2О, О2 ФАДН2 Н2О2 Сечова кислота Гіпоксантин Ксантин OH N N NH H N N O N NH O NH OH HO N H Кето форма O 6 8 N 2 NH N OH Енольна форма Сечова кислота (2, 6, 8-триоксипурин) Катаболізм піримідинових нуклеотидів Цитозин ½ О2 - NH3 Урацил НАДФН2 НАДФ ЦМФ, ТМФ УМФ - рибозо-1-ф дигідропірімідиндегідрогеназа НАДФН2 НАДФ Дигідротимін Дигідроурацил β-аланін Тимін СО2, Н2О β-аміноізобутират NH3 синтез пантотенової кислоти та КоА, карнозину, ансерину, сечовина сукциніл-КоА екскреція з сечею