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

0 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

16916. Решение практических задач в Windows EXCEL 53 KB
  Лабораторная работа № 1920 Решение практических задач. Оборудование: ПЭВМ Программное обеспечение: Windows EXCEL. Цель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в EXCEL Логические функции в EXCEL: ЕСЛИ Условие; Выражение
16917. Создание базы данных в Windows, Access 70 KB
  Лабораторная работа № 21 Создание базы данных Оборудование: ПЭВМ Программное обеспечение: Windows Access. Цель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в Access Общие характеристики MS Access. Структура базы данных Система управления базами
16918. Создание простых запросов в Windows, Access 73.5 KB
  Лабораторная работа № 22 Создание простых запросов. Оборудование: ПЭВМ Программное обеспечение: Windows Access Цель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в Access Выбор записей отвечающих определенному условию можно осуществить как с
16919. Создание реляционной базы данных. Разработка инфологической модели и создание структуры реляционной базы данных 133.5 KB
  Разработка инфологической модели и создание структуры реляционной базы данных Для разработки инфологической информационно-логической модели базы данных выделим три объекта: Студенты Дисциплины и Преподаватели. Типы связей между этими
16920. Формирование сложных запросов в Windows, Access 86 KB
  Лабораторная работа № 2425 Формирование сложных запросов Оборудование: ПЭВМ Программное обеспечение: Windows Access Цель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в Access Задание 1. Формирование сложных запросов Создайте следующие зап
16921. Программируемый контроллер прямого доступа к памяти КР580ВТ57 2.84 MB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 Программируемый контроллер прямого доступа к памяти КР580ВТ57 Методические указания Цель работы: Знать функциональные возможности программируемого контроллера прямого доступа к памяти КР580ВТ57 логику его работы и способы подключения ег...
16923. ТРИ СТАТЬИ ПО ТЕОРИИ СЕКСУАЛЬНОСТИ 813 KB
  ТРИ СТАТЬИ ПО ТЕОРИИ СЕКСУАЛЬНОСТИ Издательство Алетейя г. СПб 1998 г. ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА К 3му ИЗДАНИЮ Наблюдая в течение десятилетия за тем как была встречена эта книга и какое впечатление она произвела я хотел бы предпослать третьему изданию несколько за...
16924. Экспрессия генов 3.88 MB
  Экспрессия генов. – М.: Наука 2000. – 000 с. ил. ISBN 5020018902 В монографии рассмотрены современные представления о строении и механизмах функционирования генов прокариот и эукариот а также основные методы их исследования. Книга состоит из двух частей. В первой части обс