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

1 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

24381. Возникновение, сущность и роль системного подхода в научном познании (Л. Фон Берталанфи и А.Богдан) 138.5 KB
  В результате суть системного подхода исследование механизма жизни системы. Каковы же основные черты системного подхода Это прежде всего параметрическое описание поэлементного состава строения исследуемого объекта. ФОРМИРОВАНИЕ ОБЩЕНАУЧНОГО СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ФИЛОСОФИИ 50е начало 80х гг.
24382. Соотношение логического и исторического в процессе познания 71.5 KB
  Вопрос об отношении логического к историческому или как он сформулирован у Маркса об отношении научного развития к действительному развитию был непосредственно связан с необходимостью материалистически обосновать способ восхождения от абстрактного к конкретному. Если теоретическая реконструкция действительности осуществляется именно способом восхождения от абстрактного к конкретному то сразу же встает вопрос о том на что же должна ориентироваться теория определяя последовательность этого восхождения порядок развития понятий порядок...
24383. Метод восхождения от абстрактного к конкретному 78.5 KB
  Другой источник: Диалектика абстрактного и конкретного Э. Диалектика абстрактного и конкретного История марксистской диалектики. Понятия конкретного и абстрактного у Маркса и критика идеалистического и эмпирического их понимания 2.
24384. Роль интуиции в научном познании. Типы интуиции (А. Бергсон, Н.С. Лосский) 59.5 KB
  Лосский Другой источник: Одной из важнейших проблем гносеологии выступает феномен интуиции. Лосский подчеркивает значимость и революционность своей теории. Лосский ставит вопрос о возможностях и границах нашего познания. Лосский назвал эмпиризмом однако это не тот эмпиризм который мы находим в учениях Ф.
24385. Механизм порождения научного знания: чувственное и рациональное постановка проблемы, ее решение и развитие полученного результата 109 KB
  Другие источники Соотношение чувственного и рационального отражения в процессе познания В процессе познания достаточно четко просматриваются две стороны чувственное отражение и рациональное познание. Поскольку исходным в познании выступает чувственное отражение постольку до последнего времени эти стороны обычно обозначали как ступени познания хотя это и неточно поскольку чувственное в ряде моментов пронизывается рациональным и наоборот. Что же касается ступеней или точнее уровней познания то это скорее эмпирический и теоретический...
24386. Проблемы, гипотезы, теории в развитии научного знания 80 KB
  После сбора соответствующей информации обработки ее начинается этап построения теории. Процедура построения теории зависит от того какого и рода информация и какие процедуры построения положены в ее основание. Далее на основе абстрактных терминов внутри теории строят высказывания позволяющие описывать эмпирические ситуации формулируются так называемые операциональные следствия утверждения теории которые указывают условия приложимости теоретических результатов к эмпирическим ситуациям.
24387. Роль субъекта в научном познании. Талант, гениальность, трудолюбие 86.5 KB
  Составляющие личности учёного нам интересны ещё и потому что между творчеством учёного и особенностями его личности есть самая тесная связь. Задача педагогаучёного научить молодого человека учиться учиться непрерывно. Нам представляется что возраст учёного науке не помеха да и старость его это не угасание а в большей мере рост его интеллектуальных сил. А что касается учёногофилософа то к нему мудрость приходит как раз с годами виднее становится и его вклад в сокровищницу культуры.
24388. Взаимосвязь логики открытия и логики обоснования в научном познании 52.5 KB
  Описанный познавательный цикл связывающий два этапа формирования теории не обязательно осуществляется одним исследователем. В принципе их можно рассматривать как некоторого коллективного теоретика который осуществил необходимые операции для построения теории. Первая основывалась на механической картине мира слегка модифицированной применительно к открытиям теории электричества в этой картине предполагалось что взаимодействие тел и зарядов осуществляется путем мгновенной передачи сил в пустоте вторая вводила новую картину физической...
24389. Основы теории мотивации 32.5 KB
  Эти факторы включают потребности мотивы и побуждения n мотивация ориентирована на процесс и имеет отношение к выбору поведения направлению усилий целям и вознаграждениям на которые они рассчитывают выполняя работу Из этого следует что мотивацию можно рассматривать в двух взаимосвязанных направлениях. Иерархия потребностей по Маслоу Абрахам Маслоу 40е годы признавая многообразие человеческих потребностей предложил их классификацию на следующие пять категорий: n физиологические потребности потребность в еде пище жилище...