Το σύνδρομο Lesch-Nyhan



Σχετικά έγγραφα
Το σύνδρομο Lesch-Nyhan

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ NΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΩΝ

Μεταβολισμός νουκλεοτιδίων

Η βιοσύνθεση των νουκλεοτιδίων Κεφάλαιο 25

ΣΥΝΟΨΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

25.3 ΤΑ ΔΕΟΞΥΡΙΒΟΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΑ ΣΥΝΤΙΘΕΝΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ ΡΙΒΟΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΩΝ ΜΕΣΩ ΕΝΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ ΜΕ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΡΙΖΑ

Μεταβολισμός πρωτεϊνών και των αμινοξέων

Καθηγητής Δ. Μόσιαλος

Μεταβολισμός νουκλεοτιδίων

BIOΛ154 ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ (Lubert Stryer) Βασικές Αρχές Βιοχημείας (Lehninger) Κεφ. 15

ΜΕΤΑΒΟΛIΣΜΟΣΠΟΥΡIΝIΚΩΝΚΑI ΠΥΡIΜI IΝIΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ Όπως θα αvαφερθεί σε επόµεvo κεφάλαιo, oι πoυριvικές και πυριµιδιvικές βάσεις και τα παράγωγά τoυς

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΟΥ ΣΚΕΛΕΤΟΥ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας Εαρινό Εξάμηνο a 1 η Εξέταση στην Βιοχημεία. Ονοματεπώνυμο : Τυπικό εξάμηνο : Αριθμός Μητρώου :

Βιοσύνθεση νουκλεοτιδίων

Συνδυάζοντας το πρώτο και το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα προκύπτει ότι:

Β α σ ι κ έ ς α ρ χ έ ς μ ε τ α β ο λ ι σ μ ο ύ

Hans Krebs ( ) Κύκλος του κιτρικού οξέος και οξειδωτική φωσφορυλίωση

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί..σελίδα Ένζυμα βιολογικοί καταλύτες...σελίδα Φωτοσύνθεση..σελίδα Κυτταρική αναπνοή.

Μεταβολισμός του γλυκογόνου

O Κύκλος του κιτρικού οξέος Ο κύκλος του Krebs O κύκλος των τρικαρβοξυλικών οξέων (TCA)

1. Στο παρακάτω διάγραμμα του κύκλου του Krebs να σημειωθούν τα ρυθμιστικά ένζυμα, οι ρυθμιστές και ο τρόπος με τον οποίο δρουν. ΜΟΝ.

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Καταβολισμός Αναβολισμός

ΣΥΝΟΨΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ζεύγη βάσεων ΓΕΝΕΤΙΚΗ. 2. Δομή νουκλεϊκών οξέων. Φωσφοδιεστερικός δεσμός

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. Στρατηγικές ρύθμισης

Οι δευτερογενείς µεταβολίτες

Η οδός των φωσφορικών πεντοζών

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ Μεταβολισμός: Βασικές έννοιες και σχεδιασμός

Μεταβολισμός μικροοργανισμών

Φ ΣΙ Σ Ο Ι Λ Ο Ο Λ Γ Ο Ι Γ Α

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί Όλοι οι οργανισμοί με εξαίρεση τους φωτοσυνθετικούς εξασφαλίζουν την απαραίτητη ενέργεια διασπώντας θρεπτικές ουσίες που

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας Εαρινό Εξάμηνο a Εξεταστική περίοδος Σεπτεμβρίου στην Βιοχημεία

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3

3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

BIOΛ154 ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ (Lubert Stryer)

Το κύριο όργανο αποικοδόμησης των αμινοξέων είναι το ήπαρ, όπου είναι δυνατόν το άζωτο να απεκκριθεί με την μορφή ουρίας

Εργασία Βιολογίας 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

σελ 1 από 8 Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας Εαρινό Εξάμηνο a 2 η Εξέταση στην Βιοχημεία

Δρ. Α. Σκορίλας. Καθηγητής Κλινικής Βιοχημείας. Τομέας Βιοχημείας & Μοριακής Βιολογίας, Τμήμα Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Αθηνών

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ

και χρειάζεται μέσα στο ρύθμιση εναρμόνιση των διαφόρων ενζυμικών δραστηριοτήτων. ενζύμων κύτταρο τρόπους

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΕΝΖΥΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΙΚΗ

Κεφαλαίο 3 ο. Μεταβολισμός. Ενέργεια και οργανισμοί

ΠΕΨΗ & ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ (ΣΑΚΧΑΡΩΝ) ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ Ι

Ερωτήσεις Έρμείδου για Σάκχαρα

Ποια είναι κατά τη γνώμη σας τα 30 μικρομόρια που συνιστούν τα πρόδρομα μόρια των βιομακρομορίων; Πώς μπορούν να ταξινομηθούν;

3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ. Μεταβολισμός του κυττάρου

Αναλυτική ύλη µαθήµατος Βιοχηµεία Ι για τις κατατακτήριες εξετάσεις 2011 (για πτυχιούχους ΤΕΙ & ΑΕΙ)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ. της Νικολέτας Ε. 1. Να οξειδωθούν και να παράγουν ενέργεια. (ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ)

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 3 Η. Ο κύκλος του Krebs

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΑΝΟΜΟΙΩΣΗ

Lehninger Principles of Biochemistry 4e D.L. Nelson, M. M. Cox

9/5/2015. Σάκχαρα. πηγή ενεργειακού δυναµικού για τα φυτικά κύτταρα. Πρωτεΐνες. Ποσό της ηλιακής ενέργειας που φθάνει στη γη 13 x cal

ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ, ΓΛΥΚΟΝΕΟΓΕΝΕΣΗ & ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ

ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ

ΠΕΨΗ & ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

Το φωσφορικό ανιόν δεν ανάγεται µέσα στο φυτό. Παραµένει στην υψηλότερη οξειδωτική µορφή του

Χηµεία-Βιοχηµεία Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου 2001

ΟΛΛΙΝΤΖΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ 3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ «ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ» ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ Α. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ. 1. Να ορίσετε την έννοια της Βιοενεργητικής.

Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Εργασία Βιολογίας. Β. Γιώργος. Εισαγωγή 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ. Μεταφορά ενέργειας στα κύτταρα

Κεφάλαιο 24 Μεταβολισμός και Παραγωγή Ενέργειας

Κεφάλαιο τρίτο. 3.1: Ενέργεια και οργανισμοί

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Θερινό εξάμηνο ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων

Κεφάλαιο 4. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc Utopia Publishing, All rights reserved

ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΛΙΠΑΡΩΝ ΟΞΕΩΝ

Χηµεία-Βιοχηµεία Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου 2001

ΔG o ' = πρότυπη μεταβολή ελέυθερης ενέργειας (ph 7, 1M αντιδρ.& προιόντων ); R = στ. αερίων; T = θερμοκρ. 2 ΔG o ' >0, ΔG<0

Μεταβολισμός του γλυκογόνου. Μεταβολισμός των υδατανθράκων κατά την άσκηση. Από που προέρχεται το μυϊκό και ηπατικό γλυκογόνο;

Οργανική Χηµεία. Κεφάλαιο 29: Βιοµόρια: ετεροκυκλικές ενώσεις και νουκλεϊκά οξέα

11.1. Αποικοδόμηση των αμινοξέων Πρωτεολυτικά ένζυμα

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2014 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 17 Κύκλος Κιτρικού Οξέος

ΧΗΜΕΙΑ-ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Kυτταρική Bιολογία. Μιτοχόνδρια & Χλωροπλάστες - Τα Ενεργειακά Κέντρα των Ευκαρυωτικών Κυττάρων ΔIAΛEΞΕΙΣ 24 & 25 (27 /5/2016)

1.1. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

ΕΝΟΤΗΤΑ 8: Η ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 8.2 AΕΡΟΒΙΑ ΑΝΑΠNOH

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΛΥΣΗΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ-ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤ./Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 27/01/2013 ΘΕΜΑ Α

Εργασία για το μάθημα της Βιολογίας Περίληψη πάνω στο κεφάλαιο 3 του σχολικού βιβλίου

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Γ ΤΑΞΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2003

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Γ ΤΑΞΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2003

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί

ÔÏÕËÁ ÓÁÑÑÇ ÊÏÌÏÔÇÍÇ

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ

Ηλίας Ηλιόπουλος Εργαστήριο Γενετικής, Τµήµα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Εισαγωγή στον Μεταβολισμό ΙΙ. Ρύθμιση & Μεταβολικά νοσήματα

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 22 ΜΑΪΟΥ 2015 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Μεταβολισμός και Βιοενεργητική. [Τίτλος εγγράφου] ΣΠΥΡΟΣ Ξ. Β 2

Διαλέξεις Χημείας Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο Κλινικής Χημείας Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Ιωαννίνων

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β ) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

KΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Μεταβολισμός. Ενότητα 3.1: Ενέργεια και Οργανισμοί Ενότητα 3.2: Ένζυμα - Βιολογικοί Καταλύτες

Εργασία για το μάθημα της Βιολογίας. Περίληψη πάνω στο κεφάλαιο 3 του σχολικού βιβλίου

1. Να οξειδωθούν και να παράγουν ενέργεια. (ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ)

Ο κύκλος του Krebs. Περιεχόµενα

Οργανική Χημεία. Κεφάλαιο 29: Βιομόρια: ετεροκυκλικές ενώσεις και νουκλεϊκά οξέα

Transcript:

1 Lesch-yhan

Το σύνδρομο Lesch-yhan Αυτοκαταστροφική συμπεριφορά, νοητική καθυστέρηση, σπαστικότητα. Mutilation of the lips, tongue and nose. Scars on his left arm following self-biting. 2

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΩΝ 1. Γονιδίωμα και γονιδιακή έκφραση: Είναι οι δομικές μονάδες νουκλεινικών οξέων (DA, RA) 2. Ενέργεια: Αποθηκεύουν ενέργεια ΑΤΡ : Το ενεργειακό νόμισμα 6. Η Αδενοσίνη λειτουργεί ως ορμόνη και σε ορισμένα εγκεφαλικά κύτταρα ως νευροδιαβιβαστής Η καφφείνη δεσμέυεται ανταγωνιστικά στον υποδοχέα αδενοσίνης 3. Μεταγωγή σήματος: Τα camp, cgmp είναι μόρια μεταγωγής σήματος. Το ΑΤΡ είναι δότης -ΡΟ4 για φωσφορυλιώσεις πρωτεϊνών 4. Ενεργοποίηση μεταβολιτών-βιοσυνθέσεις: Πχ Aμινοακυλ-AMP και σύνθεση αμινοακυλtra, UDP- γλυκόζη και σχηματισμός γλυκογόνου. 5. Συστατικά συμπαραγόντων: Είναι μέρος της δομής οξειδοαναγωγικών και άλλων συνενζύμων (AD, ADP, FAD), (Sαδενοσυλο μεθειονίνη, Co-A). Στόχος επιλογής για την ανάπτυξη κυτταροστατικών?? Με εξαίρεση το ΑΤΡ, οι ενδοκυττάριες συγκεντρώσεις νουκλεοτιδίων υπολείπονται κατά πολύ των αναγκαίων για τον αναδιπλασιασμό του DA Πυριμιδίνες και Πoυρίνες 3

4 Πoυρίνες Αδενίνη Γουανίνη Αδενοσίνη Γουανοσίνη Αδενυλικό (AMP) Γουανυλικό (GMP) Βάσεις Νουκλεοζίτες Νουκλεοτίδια H H 2 H H H 2 H H H 2 H H H H H 2 H H H H P H 2 H H H H P H H 2 H H H H H H H H H H P H H Ουρακίλη Ουριδίνη Ουριδυλικό (UMP) H H 2 H H H 2 H H H H P H 2 H Κυτοσίνη Κυτιδίνη Κυτιδυλικό (CMP) Πυριμιδίνες H H H H CH3 T H H H ριβόζη δεοξυ-ριβόζη De novo and salvage αποικοδομηση

1. Πορείες βιοσύνθεσης νουκλεοτιδίων α) Πορεία σύνθεσης εξ αρχής (de novo) Σύνθεση νουκλεοτιδίων από πρόδρομα μόρια, με διαδοχικές αντιδράσεις Αμινοξέα + C2 + ATP + ενεργοπ. Ριβόζη (PRPP) Νουκλεοτίδια β) Πορεία περίσωσης (salvage) των υπαρχόντων βάσεων Σύνθεση νουκλεοτιδίων από νουκλεοζίτες ή από βάσεις που διατίθενται στη δίαιτα ή προκύπτουν από αποικοδόμηση (υδρόλυση) νουκλεινικών οξέων Βάσεις + ενεργοπ. Ριβόζη (PRPP) Νουκλεοτίδια 2. Αποικοδόμηση νουκλεοτιδίων Η αποικοδόμηση πουρινών παράγει προϊόντα με ενδεχόμενη τοξικότητα, τα οποία απεκκρίνονται. Η αποικοδόμηση πυριμιδινών παράγει αξιοποιήσιμους μεταβολίτες 5 PRPP

Η PRPP (5-φωσφο-1-πυροφωσφορική ριβόζη) είναι ενεργοποιημένος μεταβολίτης που, τόσο η de novo σύνθεση, όσο και η περίσωση χρησιμοποιεί για να συνδέσει βάσεις ή πρόδρομα βάσεων στη ριβόζη H 5 Ρ-ριβόζη προέρχεται από την πορεία των φωσφ. πεντοζών ΑΤΡ + H P H H H P H P H P H H + ΑΜΡ H H H H 5-φωσφορική ριβόζη 5-φωσφο-1-πυροφωσφορική ριβόζη (PRPP) Πυροφωσφο κινάση της 5-Ρ ριβόζης (μεταφορά PPj στην θέση 1 της 5-Ρ-ριβόζης) Το ένζυμο (πυροφωσφο κινάση της 5-Ρ ριβόζης) αναστέλλεται από AMP και GMP. 6 Π.χ.

Παράδειγματα περίσωσης: 1. Η φωσφωριβοσυλ-μεταφοράση υποξανθίνης-γουανίνης μεταφέρει ελεύθερη γουανίνη (G) ή υποξανθίνη στην PRPP καταλύοντας το σχηματισμό γουανυλικού (GMP) και ινοσινικού (IMP) H P H P H P H H Γουανυλικό (GMP) + PPj H H Ινοσινικό (IMP) + PPj 2. Η φωσφωριβοσυλ-μεταφοράση αδενίνης καταλύει το αχηματισμό αδενυλικού (μεταφέρει ελεύθερη αδενίνη στην PRPP) Αδενίνη + PRPP Αδενυλικό + PPj 3. Πρόμοιες αντιδράσεις συντελούνται για πυριμιδίνες, (πυριμιδινική φωσφωριβοσυλ-μεταφοράση) 7 Πορεία φωσφ. πεντοζών

H 5 Ρ- ριβόζη προκύπτει από την πορεία των φωσφορικών πεντοζών 1-Ρ γλυκόζη Γλυκογόνο (in) Γλυκόζη (out) 6-Ρ γλυκόζη Γλυκόλυση 2 ATP Οδός Ρ-πεντοζών* Πυροσταφυλικό Ριβόζη + ΝΑDPH Γαλακτικό C2+H20 36 ATP Κrebs Οξειδ. φωσφορυλίωση Aξιοποίηση στη σύνθεση νουκλεοτιδίων, ΟΧΙ στη παραγωγή ενέργειας *G6PD!!! 8 σύνθεση πυριμιδινικού δακτυλίου

Γενικό σχήμα σύνθεσης πυριμιδινικών νουκλεοτιδίων 1. Σύνθεση φωσφορικού καρβαμοϋλίου από όξινο ανθρακικό και ΝΗ3 (γλουταμίνη) 2. Προσθήκη ασπαραγινικού, σύνθεση πυριμιδινικού δακτυλίου 3. Μεταφορά σε PRPP, σύνθεση UMP και μετατροπή σε UTP 4. Σύνθεση CTP από UTP 5. Αναγωγή του UTP σε ΤΜΡ και του CTP σε dctp 9 CPS

Συνθετάση του φωσφορικού καρβαμοϋλίου (CPS) α) To όξινο ανθρακικό ενεργοποιείται με φωσφορυλίωση, σύνθεση καρβοξυ-φωσφορικού β) Ακολουθεί εκτόπιση από την ΝΗ 3 της γλουταμίνης (Q) με σύνθεση καρβαμικού γ) Ομοίως, τo καρβαμικό ενεργοποιείται και πάλι με φωσφορυλίωση (φωσφορικό καρβαμούλιο) Gln 1. Πτυχές δέσμευσης ATP προσανατολίζουν το ΑΤΡ σε θέση πρόσφορη για πυρηνόφιλη προσβολή στη γ-φωσφ. ομάδα 2. Η διαδοχική διοχέτευση υποστρώματος προστατεύει από υδρόλυση τα ασταθή ενδιάμεσα (καρβοξυφωσφορικο, καρβαμιδικό) 10 Σύνθεση Ουριδιλικού (UMP) Ασπαραγινική τρανσκαρβομοϋλάση

Σύνθεση Ουριδιλικού (UMP) To οροτικό εγκαθίσταται σε έναν δακτύλιο PRPP από την πυριμιδινική φωσφοριβοσυλ-μεταφοράση Η Ασπαραγινική τρανσκαρβομοϋλάση είναι αλλοστερικά ελεγχόμενο ένζύμο (βλ. Κ10), που αναστέλλεται από CTP και ενεργοποιείται από ΑΤΡ -C2 UMP UTP (UMP) 11

Η UMP πρέπει πρώτα να φωσφορυλιωθεί σε UΤP (σε δυο διαδοχικά βήματα) ώστε να μετατραπεί στη συνέχεια σε τριφωσφορική κυτιδίνη (CTP) 1. Ειδικές κινάσες μονο-φωσφο-νουκλεοζιτών καταλύουν τη μεταφορά Ρi στο UMP με αποτέλεσμα UDP UΜP +ΑΤΡ UDP +ΑDP 2. Ευρείας εξειδίκευσης κινάσες δι-φωσφο-νουκλεοζιτών καταλύουν τη μεταφορά Ρi από οποιοδήποτε ΝTP στο UDP για σχηματισμό UTP UDΡ +TP UTP + DP 12 UTP CTP

Η CTP σχηματίζεται με αμίνωση της UTP. Η αντίδραση καταλύεται από την CTP συνθετάση μέσω υδρόλυσης ATP και μεταφοράς του αμιδικού αζώτου από γλουταμίνη Gln Glu H3 H2 Gln Glu CTP συνθετάση Kατ αναλογία της σύνθεσης Ρ-καρβαμοϋλίου το Ο4 φωσφορυλιώνεται και στη συνέχεια το Ρ εκτοπίζεται από ΝΗ3 που ελευθερώνεται από την υδρόλυση της Gln H αζασερίνη, δομικό ανάλογο γλουταμίνης, αναστέλλει την αντίδραση αμιδομεταφοράσης 13 SS

SS!!! CTP συνθετάση 14 Πουρίνες

de novo σύνθεση πουρινών Πουρινικά ριβονουκλεοτίδια αρχίζουν να οικοδομούνται πάνω στη 5-Ρ-ριβόζη με διαδοχικά βήματα ενεργοποίησης με φωσφορυλίωση και εκτόπισης φωσφοριβοσυλο αμιδο μεταφοράσης γλουταμίνης Το πρώτο βήμα είναι η σύνθεση 5-φωσφοριβοσυλο-1-αμίνης (από PRPP και Gln) AMP και GMP συνεργειακά αναστέλλουν το ένζυμο φωσφοριβοσυλο- αμιδο- μεταφοράση γλουταμίνης To πρώτο πουρινικό πρόδρομο νουκλεοτίδιο που συντίθεται είναι η μονοφωσφορική ινοσίνη (IMP), με πουρινική βάση την υποξανθίνη. Στη συνέχεια από IMP σχηματίζεται AMP και GMP ΙΜΡ ΑΜP, GMP AMP GMP 15

Η AMP και GMP σχηματίζονται από IMP α) Προσφορά αμινικής ομάδας με προσθήκη ασπαραγινικού και αποχώρηση φουμαρικού. Ενεργοποίηση από GTP (μεταφορά φωσφορυλικής ομάδας) β) Οξείδωση και προσφορά αμινικής ομάδας από γλουταμίνη. Ενεργοποίηση από ΑΤΡ με μεταφορά ΑΜΡ και όχι φωσφορυλικής ομάδας Ο ρυθμός παραγωγής AMP αυξάνεται σε αυξανόμενες συγκεντρώσεις GTPκαι αντίστροφα, η σύνθεση GMP αυξάνεται με υψηλές συγκεντρώσεις ATP 16

Ρυθμιστικός έλεγχος βιοσύνθεσης 3. 1. 2. 4. 1. Τα επίπεδα AΜP/GΜP αναστέλλουν την πυροφωσφο-κινάση της 5-Ρ ριβόζης 2. AMP ή/και GMP αναστέλλουν την φωσφοριβοσυλο αμιδο μεταφοράση γλουταμίνης, ενώ η PRPP την ενεργοποιεί 3. Η ασπαραγινική τρανσκαρβαμοϋλάση αναστέλλεται από CTP και ενεργοποιείται από ATP 4. GTP απαιτείται στη σύνθεση AMP, και το ATP απαιτείται στη σύνθεση GMP (reciprocal control of production) 17 αναγωγή

Τα δεοξυ-ριβονουκλεοτίδια συντίθενται με αναγωγή δι- και τρι-φωσφο ριβο-νουκλεοτιδίων από την αναγωγάση ριβονουκλεοτιδίων με τελικό αναγωγικόμόριο το ADPH: TP + ADPH dtp + ADP Η αναγωγάση ριβονουκλεοτιδίων οξειδώνεται (δισουλφ. δεσμός) και πρέπει να αναχθεί για να επανακτήσει τη δραστικότητά της. Η αναγωγή γίνεται μέσω θειορεδοξίνης: S S HS HS H S H S RR ξειδ. RR Ανηγμ. S S Ανηγμένη Trx Οξειδωμένη Trx ADP + αναγωγάση Θειορεδοξίνης ADPH Θυμηθείτε!! Στα δεοξυ-ριβονουκλεοτίδια (δομικά συστατικά του DA) ο 2 C της ριβόζης στερείται ΟΗ. Η θειορεδοξίνη οξειδώνεται (δισουλφίδιο), αλλά αναγεννάται από την αναγωγάση θειορεδοξίνης με οξείδωση ADPH 18 ρύθμιση

Ρύθμιση της RR Δύο αλλοστερικά κέντρα: Το πρώτο ελέγχει τη συνολική δραστικότητα της αναγωγάσης, το δεύτερο την εξειδίκευση για το υπόστρωμα Η συνολική δραστικότητα μειώνεται με την δέσμευση datp στο κέντρο ελέγχου δραστικότητας, ενώ η αναστολή αντιστρέφεται με δέσμευση ATP Δέσμευση του datp ή ATP στο κέντρο ελέγχου εξειδίκευσης ενισχύει την αναγωγή πυριμιδινικών νουκλεοτιδίων (UDP, CDP) Δέσμευση της ΤΤΡ προάγει την αναγωγή GDP Δέσμευση του dgtp ενισχύει την αναγωγή ATP σε datp Αποτέλεσμα: Ισορροπία μεταξύ των τεσσάρων dtps που χρειάζονται στη Σύνθεση του DA 19 dump->tmp

Σύνθεση θυμιδυλικού και αντικαρκινικά φάρμακα Αναστολείς αυτοκτονίας και αναστολείς αναγέννησης τετραυδροφυλικού F-dUMP αντίδραση 20

Το θυμιδυλικό σχηματίζεται από τη μεθυλίωση του δεοξυ-ουριδυλικού Η συνθάση του θυμιδυλικού μεθυλιώνει το δεοξυ-ουριδυλικό με δότη Me το μεθυλενοτετραυδρο-φυλλικό (Me-THF) που μετατρέπεται σε διυδρο-φυλικό (DHF) dump + Me-THF -> TMP +DHF Το φθορο-δεοξυ-ουριδυλικό είναι αναστολέας αυτοκτονίας Δημιουργεί σταθερό ομοιοπολικό ενδιάμεσο σύμπλοκο με αποτέλεσμα μη αναστρέψιμη ενζυμική απενεργοποίηση Μεθοτρξάτηαμινοπτερίνη 21

25.3.2 Η αναγωγάση του διυδροφυλικού αναγεννά τετραυδρο-φυλλικό και αναστέλλεται ανταγωνιστικά απο αμινοπτερίνη, μεθοτρεξάτη, τριμεθοπρίμη 22 σύνοψη

Αντικαρκινικά φάρμακα στοχεύουν στη σύνθεση θυμιδυλικού Αναστολείς αυτοκτονίας και αναστολείς αναγέννησης τετραυδροφυλικού Τα καρκινικά κύτταρα ξοδεύουν μεγάλες ποσότητες dtps (που δεν περιέχονται σε επαρκείς ποσότητες) για την αντιγραφή του DA Το φθορο δεοξυ ουριδυλικό είναι μη αντιστρεπτός αναστολέας της συνθάσης θυμιδυλικού και τα «αντιφυλικά» αminopterin, methotrexate, trimethoprim δρούν με ανταγωνιστική αναστολή της αναγωγάσης του διυδροφυλικού 23 AD

25.5 Το AD+, αλλά και άλλα συνένζυμα, σχηματίζονται από ATP H + Η - AD+ ADH + H+ Π.χ. R- CH2 H + AD+ R CH -- + ADH + H + 24 Σύνθεση AD+

Σύνθεση AD+ Σύνθεση AD+ τρυπτοφάνη Έλλειψη Νικοτινικού (Νιασίνη/Β3) ευθύνεται για πελλάγρα (δερματίτιδα, διάρροια, σχιζοφρένεια). To Νικοτινικό παράγεται από τρυπτοφάνη και ενδοκρινείς όγκοι που συνθέτουν σεροτονίνη (5-υδρόξυ τρυπταμίνη) προκαλούν συμπτώματα παρόμοια της πελλάγρας. 25 ADP+

Σύνθεση ADP+ AD+ ADP+ ATP Kινάση AD+ FAD 26 Co-A

FAD Συνένζυμο Α ATP ATP 5-Ρ Β2 Β5 (Παντοθενικό οξύ) B2 (Ριβοφλαβίνη) 27 Περίσωση και απέκκριση

Καταβολισμός πουρινών: Περίσωση και απέκκριση Τα ουκλεινικά οξέα της δίαιτας υδρολύονται σε νουκλεοτίδια από πανγκρεατικές/εντερικές νουκλεάσες Τα Νουκλεοτίδια μπορεί να αποικοδομούνται υδρολυτικά σε νουκλεοζίτες από νουκλεοτιδάσες Οι Νουκλεοζίτες υδρολύονται περαιτέρω φωσφορολυτικά από φωσφορυλάσες νουκλεοζιτών σε ελεύθερες βάσεις και 1-Ρ ριβόζη (ή 1-Ρ δεοξυ-ριβόζη) η οποία ισομεριώνεται σε 5-Ρ ριβόζη από την φωσφοριβομουτάση. Ποιά η τύχη της 5-Ρ ριβόζης??? Μέρος των βάσεων επαναχρησιμοποιείται και σχηματίζει νουκλεοτίδια με πορείες περίσωσης, οι υπόλοιπες οξειδώνονται σε ουρικό και απεκκρίνονται Οι πορείες αποικοδόμησης είναι ίδιες τόσο για δεοξυ- όσο και για ριβο- νουκλεοτίδια 28 Περίσωση

25.2. -1 Περίσωση πουρινών Αδενίνη H P H H + H 2 P H P H H H P H H H H 2 ΑΜP + PPj PRPP H H + H P H H GMP H 2 + PPj Γουανίνη (ή Υποξανθίνη) H H H 2 H H ουρικό 29

Οι πουρίνες αποικοδομούνται προς ουρικό μέσω της οξειδάσης της ξανθίνης Οξειδωτική απαμίνωση Οξειδωτική απαμίνωση Υδρολυτική διάσπαση 30 αντιοξειδωτικό

Το ουρικό είναι αποτελεσματικό ως αντι-οξειδωτικό, γεγονός που μπορεί να συμβάλλει στη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής To ασκορβικό (βιταμίνη C) είναι επίσης αποτελεσματικό αντι-οξειδωτικό -2Η + To ασκορβικό είναι συνένζυμο προλυλ- και λυσιλ-υδροξυλασών υπεύθυνων για τη σταθερότητα του κολλαγόνου (σκορβούτο) 31 ουρική αρθρίτιδα

Διαταραχές στο μεταβολισμό νουκλεοτιδίων Αύξηση της συγκέντρωσης ουρικού οξέος προκαλεί κρυστάλλωση και ουρική αρθρίτιδα (ποδάγρα) 32 Αλλοπουρινόλη

Η Αλλοπουρινόλη, δομικό ανάλογο του υποστρώματος, είναι αναστολέας της οξειδάσης της ξανθίνης Χορηγείται σε ουρική αρθρίτιδα Υποξανθίνη Ξανθίνη Aναστολλέας της οξειδάσης ξανθίνης Ουρικό 33 Lesch-yhan

Το σύνδρομο Lesch-yhan Αυτοκαταστροφική συμπεριφορά, νοητική καθυστέρηση, σπαστικότητα Οφείλεται σε παντελή απουσία φωσφορυβοσυλμεταφοράσης υποξανθίνης-γουανίνης. Mutilation of the lips, tongue and nose. Προκαλεί αυξημένα επίπεδα Υποξανθίνης και Γουανίνης και κατά συνέπεια αυξημένα επίπεδα ουρικού και ουρική αρθρίτιδα. Scars on his left arm following self-biting. 34

Ασκήσεις Stryer σελ. 803-805 3, 5, 7, 9, 17. Lehninger Kεφ. 8. 1, 2, 7. 35

Ο πυριμιδινικός δακτύλιος συναρμολογείται de novo από ασπαραγινικό, όξινο ανθρακικό και γλουταμίνη H H 2 C H H 2 H H 2 H HC H H Ασπαραγινικό καρβαμικό οροτικό H H Το όξινο ανθρακικό και η γλουταμίνη προσέρχονται στην αντίδραση με τη μορφή καρβαμικού, ή ακριβέστερα με τη μορφή φωσφορικού καρβαμοϋλίου ασπαραγινικό, όξινο ανθρακικό και γλουταμίνη 36 CPS

Η διαδοχική διοχέτευση υποστρώματος στην συνθετάση του φωσφορικού καρβαμουλίου προστατεύει από υδρόλυση τα ασταθή ενδιάμεσα (καρβοξυφωσφορικο, καρβαμιδικό) H H H P H H Η ΝΗ3 της Gln εκτοπίζει την P3 ομάδα του ακυλο-φωσφορικού ενδιάμεσου H H 2 H 2 H P Σύνθεση Ουριδιλικού (UMP) Ασπαραγινική τρανσκαρβομοϋλάση H 37

Αναγωγάση ριβονουκλεοτιδίων Συνίσταται από δύο διμερή των υπομονάδων R1 και R2 Η R1 περιέχει τρείς Cys και ένα Glu που συμμετέχουν στη αναγωγή. Η R2 περιέχει μια σταθερή τυροσυλική ρίζα με ένα ασύζευκτο ηλεκτρόνιο στον αρωματικό δακτύλιο Το ένζυμο οξειδώνεται, καταλήγει με ένα δισουλφιδικό δεσμό, που πρέπει να αναχθεί* στην αρχική του διαμόρφωση για να επανακτήσει τη δραστικότητά του. *η αναγωγή γίνεται μέσω θειορεδοξίνης 38 ΤΡΧ