BIOSINTESI DEI NUCLEOTIDI
La sintesi delle basi puriniche e pirimidiniche avviene a partire da
molecole semplici, attraverso una serie di reazioni enzimatiche che
costituiscono la sintesi ex novo. Oltre a questa via biosintetica,
esistono anche vie di recupero delle basi ottenute dal catabolismo dei
nucleotidi.
Nella sintesi ex novo il nucleo purinico è costruito per aggiunta
graduale degli atomi che lo costituiscono alla struttura del ribosio-5fosfato. Il nucleo pirimidinico, invece, è dapprima costruito e poi legato
al ribosio-5-fosfato. Quest’ultimo deriva dal metabolismo del glucosio
attraverso la via dei pentoso fosfati.
Per partecipare al processo biosintetico dei nucleotidi il ribosio-5fosfato deve essere attivato a 5-fosforibosil-1-pirofosfato (PRPP)
secondo la seguente reazione:
Elementi di Chimica e Biochimica
Rita Roberti, Giovanni Alunni Bistocchi
Copyright © 2007 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.
Gli atomi utilizzati per la costruzione delle basi pirimidiniche
derivano dal carbamilfosfato e dall’aspartato. Per la costruzione del
nucleo purinico vengono utilizzati aspartato, glicina, glutammina,
CO2 e due unità monocarboniose di formile (-CHO, trasportate
dagli acidi folici).
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La biosintesi dei nucleotidi purinici è regolata con un meccanismo di
inibizione a “feedback” in cui AMP e GMP, prodotti finali, inibiscono le
reazioni della fase iniziale del processo in cui è coinvolto il PRPP.
Un meccanismo di inibizione retroattiva opera anche nella sintesi dei
nucleotidi pirimidinici, in cui CTP e UTP inibiscono la reazione iniziale
fra carbamilfosfato e aspartato.
La trasformazione dei ribonucleotidi in deossiribonucleotidi, necessari
per la sintesi del DNA, richiede la riduzione del carbonio 2 del ribosio,
reazione catalizzata da un sistema enzimatico complesso che utilizza
NADPH.
Le basi puriniche libere che si formano nelle cellule durante il
catabolismo dei nucleotidi sono in gran parte riciclate mediante vie di
recupero che trasferiscono la base libera sul PRPP secondo la
seguente
reazione,
catalizzata
da
enzimi
chiamati
fosforibosiltransferasi:
5-fosforibosil-1-pirofosfato + base  base-ribosio-P + 2 Pi
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