81512

Представление о распаде и биосинтезе пиримидиновых нуклеотидов

Доклад

Биология и генетика

Образование дигидрооротата. Карбамоилфосфат использующийся на образование пирймидиновых нуклеотидов является продуктом полифункционального фермента который наряду с активностью КФС II содержит каталитические центры аспартаттранскарбамоилазы и дигидрооротазы. Объединение первых трёх ферментов метаболического пути в единый полифункциональный комплекс позволяет использовать почти весь синтезированный в первой реакции карбамоилфосфат на взаимодействие с аспартатом и образование карбамоиласпартата от которого отщепляется вода и образуется...

Русский

2015-02-20

190 KB

2 чел.

Представление о распаде и биосинтезе пиримидиновых нуклеотидов.

В отличие от синтеза пуринов, где формирование гетероциклического основания осуществляется на остатке рибозо-5-фосфата, пиримидиновое кольцо синтезируется из простых предшественников: глутамина, СО2 и аспарагиновой кислоты и затем связывается с рибозо-5-фосфатом, полученным от ФРДФ. Процесс протекает в цитозоле клеток. Синтез ключевого пиримидинового нуклеотида - УМФ идёт с участием 3 ферментов, 2 из которых полифункциональны.

Образование дигидрооротата. У млекопитающих ключевой, регуляторной реакцией в синтезе пирймидиновых нуклеотидов является синтез карбамоилфосфата из глутамина, СО2 и АТФ, в реакции катализируемой кар-бамоилфосфатсинтетазой II (КФС II), которая протекает в цитозоле клеток . В реакции NH2-гpyппa карбамоилфосфата образуется за счёт амидной группы глутамина, что отличает эту реакцию от реакции синтеза карбамоилфосфата в митохондриях в процессе синтеза мочевины из СО2, NH3 и АТФ с участием КФС I. Карбамоилфосфат, использующийся на образование пирймидиновых нуклеотидов, является продуктом полифункционального фермента, который наряду с активностью КФС II содержит каталитические центры аспартаттранскарбамоилазы и дигидрооротазы. Этот фермент назвали "КАД-фермент" - по начальным буквам ферментативных активностей, которыми обладают отдельные каталитические домены этого белка. Объединение первых трёх ферментов метаболического пути в единый полифункциональный комплекс позволяет использовать почти весь синтезированный в первой реакции карбамоилфос-фат на взаимодействие с аспартатом и образование карбамоиласпартата, от которого отщепляется вода и образуется циклический продукт – дигидрооротат Отщепляясь от КАД-фермента, дигидрооротат подвергается дегидрированию NAD-зависимой дигидрооротатдегидрогеназой и превращается в свободное пиримидиновое основание - оротовую кислоту, или оротат.

.

Образование УМФ. В цитозоле оротат становится субстратом бифункционального фермента - УМФ-синтазы, которая обнаруживает оротатфосфорибозилтранс-феразную и ОМФ-декарбоксилазную активности. Первоначально фосфорибозильный остаток от ФРДФ переносится на оротат и образуется нук-леотид - оротидин-5'-монофосфат (ОМФ), декарбоксилирование которого даёт уридин-5-монофосфат (УМФ). Таким образом, шесть последовательных реакций синтеза пиримидиновых нуклеотидов осуществляются тремя ферментами, которые кодируются в геноме человека тремя различными структурными генами.

Биосинтез УДФ, УТФ и иитидиловых нуклеотидов УМФ под действием специфических нуклео-зидмонофосфат (НМФ) и нуклеозиддифосфат (НДФ) киназ превращается в УДФ и УТФ в результате переноса γ-фосфатного остатка АТФ на соответствующий субстрат. НМФ-киназа катализирует следующую реакцию:

УМФ + АТФ → УДФ + АДФ,

а НДФ-киназа:

УДФ + АТФ → УТФ + АДФ.

ЦТФ синтетаза катализирует амидирование УТФ, осуществляя АТФ-зависимое замещение кетогругшы урацила на амидную группу глутамина с образованием цитидин-5'-трифосфата (ЦТФ).

Пиримидиновые основания при участии дигидропиримидиндегидрогеназы присоединяют 2 атома водорода по двойной связи кольца с образованием дигидроурацила или дигидротимина. Оба гетероцикла могут взаимодействовать с водой в реакции, катализируемой дигидропиримидинциклогидролазой, и дигидроурацил превращается в β-уреидопропионовую кислоту, а дигидротимин - в β-уреидоизомасляную кислоту. Оба β-уреидопроизводных под действием общего для них фермента уреидопропионазы расщепляются с образованием СО2, NH4+ и β-аланина или β-аминоизомасляной кислоты соответственно. β-Аланин обнаруживают в плазме крови и многих тканях. Он используется в мышцах на образование дипептидов: карнозина и анзерина. Под действием бактериальной микрофлоры кишечника β-аланин включается в пантотеновую кислоту, которая всасывается и используется на образование КоА. Часть β-аланина и β-аминбутирата трансами-нируется с α-кетоглутаратом и даёт малонил полуальдегид или метилмалонил полуальдегид соответственно, которые превращаются в малонил-КоА и сукцинил-КоА и используются в соответствующих метаболических путях, либо окисляются до СО2 и Н2О. Частично β-аминобутират экскретируется с мочой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30490. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ КОМПЛЕКСНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ 807 KB
  Совокупность основных особенностей естественных геофизических полей, сейсмической волновой картины и геоэлектрического разреза составляет общую геофизическую характеристику каждого конкретного района. Другим информационным комплексом, используемым разведочной геофизикой, являются физические свойства горных пород.
30491. Физиология высшей нервной деятельности 26.62 KB
  Кора большого мозга и подкорковые образования являются высшими отделами центральной нервной системы теплокровных животных и человека. Они обеспечивают рефлекторные реакции, за счет которых осуществляются сложнейшие взаимодействия человека и животных с окружающей средой.
30492. Перспективы информатизации регионального управления 120.5 KB
  История и специфика отдельных европейских стран обуславливают крайнее разнообразие систем их государственного устройства и управления вообще и места в них регионального звена в частности и в особенности.
30493. Основные технико-технологические проблемы разведки, освоения и эксплуатации нефтегазовых месторождений 74 KB
  Чтобы управлять технологическими процессами представляющими собой различные этапы (ступени) эксплуатации нефтегазовых месторождений, необходимо сначала изучить закономерности их поведения, а затем на основе имеющихся данных, которые характеризуют различные свойства изучаемого объекта (нефтегазового месторождения)
30494. Органеллы цитоплазмы: пластиды, как специфические органеллы растительной клетки 42 KB
  Пластиды встречаются только у растений. В зависимости от окраски различают три типа пластид: хлоропласты - зеленого цвета; хромопласты - желтого, оранжевого, красного цветов и лейкопласты - бесцветные.
30495. Современные геофизические методы как средство изучения строения и свойств геологической среды 93.5 KB
  Современные геофизические методы служат основой создания многопараметровой базы данных, как основы математического моделирования технологических процессов в нефтегазодобыче.
30496. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПОИСКАХ ЗОН ВЫКЛИНИВАНИЯ И РИФОВ 1018.5 KB
  Поиски залежей нефти и газа в литолого-стратиграфических ловушках являются в несколько раз менее эффективными, чем поиски месторождений на сводах антиклиналей. Это обусловлено в значительной мере ограниченными возможностями современных методов полевой геофизики в надежном выявлении таких ловушек.
30498. Многочлены. Кольцо многочленов над кольцом с единицей. Делимость многочленов, теорема о делении с остатком. Значение и корень многочлена. Теорема Безу 57.56 KB
  о делении мннов: 2ух мннов f и g≠0 мнны q и r такие что f=qgr причем или r=0 или degr degg.degrx degx а degx=1 degrx=0. Доказательство: Поделим с остатком многочлен fx на многочлен x: fx=xqxrx Так как degrx degx а degx=1 то rx многочлен степени не выше 0 т. Докво: единственность пусть где или deg degg то откуда следует но deg degg .