Metabolismo dei nucleotidi - Schemi riassuntivi di Biochimica

METABOLISMO NUCLEOTIDI

I nucleotidi ricoprono diversi ruoli:



‐ Informazione acidi nucleici (DNA, RNA)



‐ Sintesi proteica e regolazione acidi nucleici (mRNA, tRNA, smRNA)



‐ Trasporto di energia ATP, GTP, ADP, AMP



‐ Metabolismo UTP, ATP



‐ Segnali intracellulari cAMP, cGMP

 + +

/NADH, NADP /NADPH, FAD/FADH

‐ Trasporto di equivalenti ridotti NAD 2



‐ Trasporto di acili CoA

A differenza degli zuccheri, degli acidi grassi e degli amminoacidi, i nucleotidi non

rappresentano un’importante fonte di energia metabolica.

Aspartato e glutammina sono i donatori del gruppo NH nella via di formazione dei

2

nucleotidi.

Tutti gli organismi possono sintetizzare nucleotidi sia mediante vie de novo (da

precursori semplici), sia recuperando i prodotti di degradazione degli acidi nucleici.

Entrambe queste vie producono ribonucleotidi.

I deossiribonucleotidi vengono prodotti a partire dai ribonucleotidi corrispondenti.

SINTESI DE NOVO

La sintesi de novo dei nucleotidi purinici (A e G) avviene attraverso la costruzione

dell’anello purinico sul ribosio‐5P per formare inosina mono fosfato (IMP).

La sintesi de novo dei nucleotidi pirimidinici (T e C e U) avviene attraverso la sintesi

di una pirimidina, l’orotato, legato poi al ribosio‐5P con conseguente conversione in

uridin mono fosfato (UMP).

1. RIBONUCLEOTIDI PURINICI

SINTESI DE NOVO DEI RIBONUCLEOTIDI PURINICI

Le basi puriniche vengono costruite sull’anello di ribosio fosfato: sono prodotte non

nella forma di basi libere, ma direttamente come ribonucleotidi. Questa sintesi

avviene principalmente nel fegato. I tessuti nei quali è meno rappresentata

(cervello) o del tutto assente (globuli rossi), dipendono dal fegato per fabbisogno di

purine e si riforniscono di nucleotidi purinici attraverso le vie di recupero.

Reazioni: sul ribosio e formazione di PRPP, forma

1. Trasferimento di un gruppo PP i

attivata del ribosio

2. Un gruppo amidico proveniente dalla glutammina sostituisce il gruppo

pirofosforico (inversione di configurazione)

3. Aggiunta di una glicina e formazione di GAR

4. Formilazione del gruppo aminico di GAR e formazione di FGAR

5. Aggiunta di un altro gruppo aminico, da glutammina, e formazione di

FGAM

6. Chiusura dell’anello imidazolico (AIR) 

7‐8‐9‐10 formazione del secondo anello mediante l’aggiunta degli ultimi 3 atomi

, N da aspartato, e C da formile.

C da CO 2

L’enzima IMP sintasi catalizza la chiusura del secondo anello.

SINTESI AMP DALL’IMP

‐ Il gruppo amminico dell’aspartato si lega all’IMP, reazione favorita dall’idrolisi

del GTP.

‐ L’adenilsuccinato elimina fumarato formando ATP.

SINTESI DI GMP

‐ L’atomo di C C2 è ossidato dall’enzima IMP deidrogenasi.

‐ La xantina monofosfato è convertita in GMP in seguito alla donazione di N da

parte della glutammina, reazione favorita dall’idrolisi dell’ATP.

VIA DI SALVATAGGIO DELLE PURINE

Nei mammiferi le purine sono recuperate principalmente da due reazioni

enzimatiche:

Per sintetizzare NTP da ribosio‐5P vengono consumati: 7 ATP (6 ATP + 1 GTP) per

AMP, 8 ATP per GMP.

La biosintesi dei nucleotidi purinici è regolata da inibizioni retroattive.

CATABOLISMO DELLE PURINE

Xantina ossidasi attiva solo nel fegato e nell’intestino: le purine vengono

principalmente recuperate/ricilate piuttosto che sintetizzate de novo.

2. NUCLEOTIDI PIRIMIDINICI

SINTESI DE NOVO DEI NUCLEOTIDI PIRIMIDINICI

A differenza delle purine, la sintesi delle pirimidine avviene in molti tessuti.

Reazioni:

‐ Sintesi de novo dell’anello pirimidinico