FUNZIONI METABOLICHE DEI NUCLEOTIDI:
a) metabolismo energetico
b) unità monomeriche di
acidi nucleici
c) mediatori fisiologici
d) precursori
e) componenti di coenzimi
f) intermedi attivati
ATP
- adenosina ð controllo del flusso coronarico
- ADP ð aggregazione piastrinica
- cAMP, cGMP ð segnalazione intracellulare
- GTP ð"capping del mRNA", proteine G,
formazione dei microtubuli
GTP ð tetraidrobiopterina
NAD+, NADP+, FAD, CoA
UDP-glucoso, UDP-galattoso, UDPglucuronato, CDP-colina, CDP-etanolamina,
SAM, CDP-diacilglicerolo, CMP-sialato,
GDP-mannoso, GDP-fucoso, 3'fosfoadenosina 5'-fosfosolfato (PAPS)
g) effettori allosterici
Lucidi del Corso di Biochimica – Prof. Dario Ghigo – Metabolismo dei nucleotidi - 1
Sintesi purinnucleotidi:
O
O
P
O
AMP
O
O
O
CH 2
OH
H
H
ATP
O
O
CH2
O
H H
OH
P
O
H
H
H
O
OH
OH
riboso-5-fosfato
O
H
OH
P
O
O
P
O
O
5-fosforibosil-1-pirofosfato
(PRPP)
glutamina
OH
N
N
PPi + Glu
O
O
P
O
N
N
O
O
CH2
H
O
O
H
H H
OH
OH
P
O
inosinmonofosfato (IMP)
O
CH2
H
O
NH 2
H
H H
OH
OH
5-fosforibosilammina
Da riboso-5-P a IMP: 11 tappe, 7 molecole di ATP consumate
CO2
glicina
OH
aspartato
N
N
10-formil-FH4
O
O
P
O
N
O
CH2
H
N
O
10-formil-FH4
glutamina
H
H H
OH
OH
inosinmonofosfato (IMP)
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O
O
N
HN
O
O
P
O
O
Asp
fumarato
N
N
CH2
H
O
H
H H
OH
OH
inosinmonofosfato (IMP)
GTP
ATP
AMP + PPi
Gln
NH 2
O
N
N
O
O
P
O
N
O
CH2
H
GDP + Pi
Glu
N
O
H
H H
OH
OH
adenosinmonofosfato (AMP)
H2N
O
O
P
O
N
HN
O
N
CH2
H
N
O
H
H H
OH
OH
guanosinmonofosfato (GMP)
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riboso-5-P
PRPP
5-fosforibosilammina
IMP
AMP
GMP
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Sintesi pirimidinnucleotidi:
CO2
glutamina
2 ATP
glutamato
2 ADP + 1 Pi
carbamilfosfato
sintetasi II
O
carbamilfosfato
H2N-C-O-PO3-aspartato
ATP
Pi
carbamilaspartato
carbamilfosfato
N
N
acido orotico
PRPP
aspartato
PPi
orotidinmonofosfato (OMP)
UMP
UTP
Gln
Glu
CTP
Da Asp, Gln e CO2 a CTP: 8 tappe, 5 molecole di ATP consumate
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Adenilato cinasi:
ATP + AMP
2 ADP
Nucleoside monofosfato (NMP) cinasi:
ATP + NMP
ADP + NDP
Nucleoside difosfato (NDP) cinasi:
NTPD + NDPA
NDPD + NTPA
Ribonucleotide reduttasi (RNR):
O
O
P
Base
O
O
O
P
O
O
O
CH2
H
H
H H
OH
OH
nucleoside difosfato (NDP)
ATP
NADPH + H
2 R-SH
tioredossina
o
glutaredossina
ribonucleotide reduttasi
RS-SR
+
+
NADP
dATP
O
O
P
O
Base
O
O
P
O
O
CH2
H
O
H
H H
OH
H
deossinucleoside difosfato (dNDP)
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CTP
UTP
CDP
ribonucleotide reduttasi
(RNR)
UDP
dCDP
RNR
dUDP
dCMP
idrolasi
ATP, GTP, CTP
deaminasi
dUMP
timidilato
sintasi
ADP, GDP, CDP
dTMP
cinasi
RNR
dADP, dGDP, dCDP
cinasi
dTDP
cinasi
dATP, dGTP, dCTP
DNA
polimerasi
dTTP
DNA
polimerasi
sintesi DNA
ATP, GTP, CTP, UTP
RNA
polimerasi
sintesi RNA
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O
HN
O
P
glicina
O
O
O
O
CH 2
H
N
serina
H
+
NH 3
_
COO
O
CH2OH
+
HC NH 3
_
COO
HC
H
H H
OH
H
H
N
N
dUMP
H
H
H
CH2
PALP
N
CH2
serina
idrossimetil
transferasi
H
N
N5,N10-metilene-FH4
timidilato sintasi
N
H
H
H
H
CH2
tetraidrofolato (FH4)
H
N
H
O
CH 3
HN
O
P
O
O
CH 2
H
N
CH2
diidrofolato (FH2)
O
O
diidrofolato
reduttasi
H
N
H
NADPH
+ H+
+
NADP
N
O
H
H H
OH
H
dTMP
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N
H
O
F
HN
O
O
O
N
H
5-fluorouracile
O
O
F
HN
P
O
O
O
CH2
H
N
H
H H
OH
H
FdUMP
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acido nucleico
endonucleasi
oligonucleotidi
fosfodiesterasi
mononucleotidi
H2O
5'-nucleotidasi
Pi
PPi
nucleosidi
Pi
riboso-5-P
fosforibosil
transferasi
nucleoside
fosforilasi
riboso-1-P
PRPP
AMP
basi azotate
ATP
riboso-5-P
inosina
Pi
adenosina
adenosina
deaminasi
(ADA)
R-1-P
uridina
Pi
R-1-P
uracile
ipoxantina
xantina
ossidasi
xantina
guanina
citidina
b -ureidopropionato
timina
b -ureidoisobutirrato
xantina
ossidasi
acido urico
b -Ala, CO2, NH4+
b -aminoisobutirrato,
CO2, NH4+
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O
N
HN
N
H
N
ipoxantina
O2
xantina
ossidasi
(FAD, Mo, 4 Fe-S)
H2O2
O
O
N
xantina ossidasi
HN
H
N
HN
O
O
O
N
H
N
H
O2
xantina
H2O2
N
H
N
H
acido urico (forma chetonica)
OH
OH
N
N
N
N
OH
HO
O
HO
N
H
N
acido urico (forma enolica)
N
H
N
urato
OH
OH
N
N
N
N
N
N
H
ipoxantina
N
N
H
allopurinolo
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SH
SH
N
N
N
N
O
N
H
N
6-mercaptopurina
N
H
N
H
6-tioguanina
PRPP
fosforibosil
transferasi
PP i
SH
N
N
O
O
P
O
N
N
O
CH2
H
O
H
H H
OH
OH
inibizione
sintesi purine
6-mercaptopurina ribonucleotide
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O
5-fluorouracile
F
HN
O
N
H
PRPP
fosforibosil
transferasi
inibizione
maturazione
rRNA e mRNA
PP i
O
F
HN
O
O
O
P
O
O
O
CH2
H
N
H
OH
FUTP
H H
FdUMP
OH
FUMP
inibizione
sintesi
dTMP
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