NÜKLEOTİD METABOLİZMASI Yard. Doç.Dr. Murat ÖRMEN Biyokimya A.D.
Jan 17, 2016
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