SÍNTESIS DE PURINAS

SÍNTESIS DE PURINAS

La purina es una base nitrogenada, un compuesto orgánico heterocíclico aromático. La estructura de la purina está compuesta por dos anillos fusionados, uno de seis átomos y el otro de cinco. En total estos anillos presentan cuatro nitrógenos. Me permiten conformar nucleótidos Dos de las bases de los ácidos nucleicos, adenina y guanina, son derivados de una purina.

Las pentosas son monosacáridos de cinco átomos, que en los nucleótidos representan ribosa y desoxirribosa.

• Nucleósido: Azúcar (pentosa) + Base nitrogenada.
• Nucleótido: Fosfato + Azúcar + Base nitrogenada.

Los nucleótidos conforman los ácidos nucleicos, son la moneda energética, sirven como coenzimas y como segundos mensajeros. Estos los obtenemos de la dieta o podemos sintetizarlos.

La fuente externa de nucleótidos se conoce como vía de salvación. Consumimos ácidos nucleicos en la dieta y en duodeno mediante enzimas denominadas nucleasas obtenemos ribonucleótidos y deoxiribonucleótidos. Luego por enzimas nucleotidasas, quienes quitan el fosfato, y los convierten en nucleósido.   Y por último las nucleosidasas separan la base nitrogenada de la azúcar. Todo esto pasa en duodeno.

En el hígado el siguiente paso es coger la base nitrogenada y montarla sobre una ribosa activada. Para activar la ribosa en primer lugar se debe unir una fosforibosa y le ponemos un pp, activándola. y formando fosforibosilpirofosfato, conocido como PRPP. De manera que unimos la base nitrogenada con el PRPP (azúcar activado).

• Hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferasa, esta enzima forma nucleótidos de guanina e hipoxantina. Si falta es enzima esta guanina e hipoxantina no se pueden convertir en nucleótidos, por lo que deben convertirse en acido úrico. Esto lleva a toxicidad. Síndrome de lesch nyhan, deficiencia de la HGPRT (hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferasa), que sirve para que cuando no haya suficientes nucleótidos en la dieta, toca sintetizarlos, porque estos son muy importantes.

La síntesis de Novo involucra la enzima fosforibosilpirofosfatosintetasa quien sintetiza el PRPP. Por otro lado, se necesitan entonces las purinas como tal que cuentan con esta estructura.

[pic 1]

• El nitrogeno aportado por el aspartato es el N1.
• La glutamina aporta el N3 y el N9.
• El tetrahidrofolato aporta el carbono 3 Y 8.
• El CO2 aporta el carbono 6.
• La glicina aporta el carbono 4,5 y el N7.

Síntesis de purinas

• Primero la glutamina rompe el enlace de PP quedando PR y se pega él N9.  
• Luego llega la glicina y se adjunta completa, gastando el primer ATP.
• Luego el compuesto resultante recibe un carbono del tetrahidrofolato.
• Luego la glutamina dona otro nitrógeno, el 3. Aquí se gasta otro ATP.
• Luego con otro ATP se cierra el primer anillo.
• Luego el CO2 con otro ATP pega el carbono 6.
• El aspartato, gastando otro ATP, deja como residuo fumarato y dona el N1.
• Por ultimo el tetrahidrofolato dona el carbono 2.

La base nitrogenada del nucleótido de inosina es la hipoxantina.

Hasta este momento se gastaron 5 ATP y se produje IMP inosinato como resultado. Este es el precursor del GMP y el AMP. Para llegar a cualquiera de estos otros dos se gasto otro ATP. Siendo entonces 5 ATP para IMP. 6 para AMP por medio de una reacción extra con aspartato. Y 6 para GMP por una hidratación y una glutamina.

REGULACION

Retro inhibición para disminuir la cantidad de la PRPP, inhibiendo la PRPP sintetasa. O también la glutamino PRPP aminotransferasa que transfiere el nitrogeno 9.

Mucho AMP inhibe su síntesis. Del mismo modo mucho GMP inhibe su síntesis. Esto busca tener los nucleótidos en cantidades regulares.

SÍNTESIS DE PIRIMIDINAS

Estamos a mitad de metabolismo de las bases nitrogenadas, habíamos dicho que se podían recuperar de la dieta, las vías de salvamento.

Los ribonucleótidos llevan a cabo varias funciones importantes, como moneda energética, segundos mensajeros, coenzimas y a partir de estos hacemos deoxiribonucleótidos, que cumplen una sola función fundamental, siendo utilizados para hacer DNA.

¿Como se hacen las pirimidinas y los deoxiribonucleótidos?

Las pirimidinas son mucho más sencillas que las purinas, y se hacen a partir de aminoácidos, principalmente del asparato, que se mete completo; y también participa la glutamina que dona un amino para poder hacer el carbamil fosfato. Esta síntesis se da en citoplasma del hepatocito.

El ciclo de la urea tiene una primera etapa en matriz mitocondrial, donde se libera el amino del glutamato y de la glutamina y este amino se hace carbamil fosfato que se condensa con ornitina y forma citrulina. Entonces la enzima que hace carbamil fosfato del ciclo de la urea en mitocondria es carbamil fosfato sintetasa 1 y se activa con N acetil glutamato, y la enzima que lo hace en citoplasma es la carbamil fosfato sintetasa 2, y esta es para la síntesis de pirimidinas. La reacción es exactamente la misma.

El carbamil fosfato se condensas con el aspartato, formando la primera pirimidina, y esta la sintetizamos sin el PRPP, lo cual es una gran diferencia entre síntesis de purinas y de pirimidinas.

Las purinas se sintetizan sobre el PRPP (PR por que el PP sale en la primera reacción), pero acá no, hacemos el anillo primero y luego lo ponemos sobre el PRPP, sale el PP y queda un nucleótido monofosfato de uracilo, que se fosforila 2 veces y queda nucleótido trifosfato de uracilo (UTP), y a este se le cambia un grupo ceto por un amino donado por la glutamina y obtenemos nucleótido de citosina (CTP).

Por esto los aminoácidos son tan importantes para la síntesis de las purinas y pirimidinas.

A partir de los correspondientes ribunucleotidos vamos a hacer los deoxiribonucleótidos, tanto para ribunucleotidos purinicos como pirimidinicos.

Síntesis

Esta es la reacción que ya conocemos, pero está pasando en citoplasma entonces es la carbamil fosfato sintetasa II. Bicarbonato se une con ATP para formar carboxifosfato, que es el intermediario en el sitio activo, luego llega el amino (sale un fosfato) y se forma ácido carbamico, y a este se le pega un fosfato del ATP y tenemos carbamil fosfato. La misma reacción que en el ciclo de la urea.[pic 2][pic 3]

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