NÜKLEOTİD METABOLİZMASI

Yard. Doç.Dr. Murat ÖRMEN

Biyokimya A.D.

SUNUM PLANI

• Nükleotidlerin yapısı

• Pürin nükleotidlerinin sentezi

• Pürin nükleotidlerinin yıkımı

• Pirimidin nükleotidlerin sentezi

• Pirimidin nükleotidlerin yıkım

Nükleotidler bazı metabolik süreçlerde anahtar görev üstlenir

• Enerji metabolizmasında (ATP)• İkincil habercilerin yapısında yer alır

(cAMP)• Koenzimlerin yapısında yer alır

(NAD,FAD)• Ara ürünlerin aktivasyonunda yer alır

(UDP-Glukoz) • Nükleik asidlerin monomerik üniteleridir

Baz/N ükleozid/N ükleotid

Baz=

BazBaz + Şeker=

N ükleozit

Baz + Şeker + Fosfat=

N ükleotid

A denin D eoksiadenozinD eoksiadenozin

5’-trifosfat(dATP)

HN

CHN

C

CN

CN

C

NH 2

H

NCH

N

NHCN

NH 2

O

H

H

HHO

H

H

HOH 2 C

NC H

N

NHCN

N H 2

O

H

H

HHO

H

H

OC H2PO

O

PO

O

P

O - O -O -

O -

O

Riboz ve Deoksiriboz

oH

oH

oH

HoCH2

o1

23

4

5

Riboz- RNA’yı oluşturan nükleotidlerin

yapısında bulunur

H

oH

oH

HoCH2

o1

23

4

5

2 deoksiriboz -DNA’yı oluşturan nükleotidlerin

yapısında bulunur

BAZ

Fosfat

Nükleotid üniteleri

Nükleozid

H

oH

oH

HoCH2

o1

23

4

5

Baz

purin/pirimidin + deoksiriboz veya riboz

OHoH

HoCH2

o1

23

4

5

N o

N

NH2Sitozin

1

3

2

45

6

‘

‘‘

‘

‘

N-glikozidik bağ

Sitidin

Fosfat grupları nükleotidlerin negatif yüklerini sağlarlar

İnozin Monofosfat (IMP) pürin nükleotidlerinin oluşumunda “ata”

nükleotiddir

Purin sentezi Riboz-5 fosfat ile başlar

PRPP SENTAZ

Pentoz fosfatyolu

Pürin nükleozidleri (-)

Pi (+)

Pürin biyosentezinin düzenlenmesinde başlıca basamak PRPP’nin 5-Phosphoribosyl-1-amin’e

dönüşüm basamağıdır

PRPPGlutamin Glutamat

PPi

PRPP Glutamil Amidotransferaz

IMP, AMP, and GMP.

(-)

Çeşitli yapıların pürin biyosentezine katkıları

PABA ve folik asid analogları

Adenilosuksinatsentetaz

Adenilosuksinat liyaz

IMP dehidrogenaz

XMP aminaz

İnozin Monofosfat

(IMP)

AMPGMP

IMP’den GMP ve AMPsentezi

Aspartik asid

Pürin nükleotidlerinin oluşumunda yan yollar

Hipoksantinveya

Guanin

+ PRPP =IMP veya GMP + PPi Hipoksantinguanozilfosforibozil transferaz

(HGPRTaz)

Adenin + PRPP = AMP + PPi Adeninfosforibozil transferaz

(APRTaz)

Lesch-Nyhan Sendromu

Lesch-Nyhan Sendromu HGPRTaz eksikliği

• X’e bağlı geçiş • PRPP’de artma,IMP ve

GMP’de azalma• Bulgular:

– Zeka geriliği

– Ürik asid artışı

– Spastisite

– İstemsiz hareketler

Spesifik Kinazlar NMP’ları NDP’a çevirir

NukleozidMonofosfat

NukleozidDifosfat

MonofosfatKinazlar

• Monofosfat kinazlar bazlara spesifiktir

AMP + ATP 2ADP

GMP + ATP GDP + ADP

Adenilat Kinaz

Guanilat Kinaz

NDP ve NTP’lar Nükleozid difosfat kinazlar aracılığı ile

birbirlerine dönüşürler

Nükleozid difosfatKinazlar

• Baz ayırımı yapmazlar

Pürinlerin yıkımı

Aminohidrolaz

ADENOZİN DEAMİNAZ EKSİKLİĞİ

• Ciddi kombine immun yetmezlik• dATP birikim ribonükleotid redüktazı inhibe eder• Sonuçta DNA sentezi inhibe olur• B ve T lenfositlerin disfonksiyonu

ArtmaFeedback inhibisyonun kaybı (IMP, AMP,GMP)

Azalma

Gut hastalığında görülen enzim anormallikleri

Ürik asid artışı başka hangi nedenlere bağlı olabilir

Pirimidin atomlarının kaynakları

aergıaergıjrglarglırglıjrg

Aspartat

Kambamoil fosfat

PRPP

CTP synthetase

Aspartat transkarbamoilaz

(Glutamin)

DihidroorotazDHO dehid.

OPR transf.

OMP Dekarb

Pirimidin nükleotidlerin sentezi

KPS IIATP, PRPP (+)

UTP (-)

OROTİK ASİDÜRİ

•Anormal gelişme,megaloblastik anemi

•İdrarla orotat atılımında artış

•Tedavi:Üridinden zengin diyet

OPR transf.

OMP Dekarb

Ribonükleotid redüktaz: Ribonükleotidleri deoksiribo türevlerine dönüştürür.

dUMP

dTMP

Thymidylate synthase

Ribonüleotid redüktaz’ın yapısı

ATP aktive eder

dATP inhibe eder

dUMP dTMP

N5,N10-methylene-tetrahydrofolate

Dihydrofolate

Tetrahydrofolate

Timidilat sentaz

Dihidrofolat reduktaz

NADPH

NADP+

reducedoxidized

d-TİMİDİN MONOFOSFAT SENTEZİ

Timidilat Sentaz

Serinetranshidroksimetilaz

5-Florourasil

(-)

Metotraxate(-)

Pirimidin nükleotidlerin yıkımı

DihidrotiminÜreidoizobütirat

Figure 22.16: Reductive electron transport sequences in the action of rNDP reductase.

NÜKLEOTİD METABOLİZMASI

• Nükleotidlerin yapısı

• Pürin nükleotidlerinin sentezi

• Pürin nükleotidlerinin yıkımı– İlgili bazı hastalıklar

• Pirimidin nükleotidlerin sentezi

• Pirimidin nükleotidlerin yıkım