Sintesi dei nucleotidi purinici

Sintesi dei nucleotidi purinici

La glutammina spiazza il pirofosfato (PPi) e lascia un primo gruppo amminico (esce come glutammato), formando la 5-fosforibosilammina. Questa è la principale tappa di regolazione della via. Tramite l’enzima GAR-trasformilasi, viene aggiunto un gruppo carbonioso (gruppo formilico), formando FGAR (Formilglicinammide ribonucleotide). Il donatore di questo gruppo è il N¹⁰-formiltetraidrofolato. Tramite l’enzima FGAR-ammidotrasferasi, viene inserito un secondo gruppo azotato proveniente da un'altra molecola di glutammina, formando FGAM (Formilglicinammidina ribonucleotide). Anche qui è necessario il consumo di ATP per il trasferimento. Questa carbossilazione non utilizza biotina. Tramite l’enzima SAICAR sintetasi viene aggiunto un Aspartato intero, formando SAICAR (Succinilamminoimidazolo carbossammide ribonucleotide). Questa reazione richiede ATP. Tramite l’enzima Adenilosuccinato liasi, viene rimosso lo scheletro dell’aspartato sottoforma di Fumarato, lasciando l’atomo di azoto sull’anello, formando AICAR (Amminoimidazolo Carbossamide Ribonucleotide). Tramite l’enzima AICAR trasformilasi, viene aggiunto l'ultimo atomo di carbonio necessario, formando FAICAR (Formamminoimidazolo Carbossamide Ribonucleotide). Anche qui il donatore del carbonio è N¹⁰-formiltetraidrofolato.
10) L’enzima IMP sintasi fa una seconda deidratazione per chiudere anche questo anello a 6 atomi, formando l'IMP (Inosinato).

AMP e GMP

A questo punto, dall’IMP abbiamo un bivio per formare AMP o GMP.
Verso l'AMP (Adenilato):nB) Verso il GMP (Guanilato)
- L’enzima IMP deidrogenasi, ossida l’IMP a XMP (Xantilato) usando NAD+.
- L’enzima XMP-glutammina ammidotrasferasi aggiunge un gruppo amminico dalla glutammina, ottenendo il GMP (guanilato). L’energia per questa reazione viene fornita dall'ATP, che si scinde in AMP+PPi. Nella produzione di AMP si usa GTP, mentre nella produzione di GMP si utilizza ATP: è un modo per bilanciare la produzione di AMP e GMP, se c’è tanto ATP è favorita la produzione GMP e viceversa.

Regolazione della sintesi dei nucleotidi purinici

La prima reazione specifica della via purinica è quella catalizzata dalla glutamina-PRPP ammidotrasferasi, che trasforma il PRPP in 5-fosforibosilammina. Questa è la principale tappa di controllo ed è inibita a feedback negativo dei prodotti finali IMP, AMP e GMP. Contemporaneamente, AMP e GMP inibiscono anche le proprie ramificazioni.
- Alti livelli di AMP inibisce a feedback negativo anche la sua ramificazione, bloccando l’enzima adenilosuccinato sintetasi.
- Allo stssso modo, anche io GMP inibisce l’enzima della sua ramificazione, l’IMP deidrogenasi.
In questo modo si accumula anche IMP, che va ad inibire il primo enzima della via, glutamina-PRPP ammidotrasferasi. Infine, ADP e GDP inibiscono la produzione di PRPP (enzima PRPP sintetasi), perché segnalano già un’abbondanza di nucleotidi e carenza energetica.