Hoofdstuk 8 nucleotiden
Herhaling nucleotiden
Nucleotiden zijn belangrijke precursoren in vorming van RNA en DNA maar kennen nog
enkele andere belangrijke taken
o Drager van chemische energie (ATP en GTP)
Zelf geen energiebron, maar dragen soms wel chemische energie
o Componenten van cofactoren NAD, FAD, Co-enzyme A…
o Deel van geactiveerde biosynthese intermediaire (UDP-glucose, CDP-diacylglycerol…)
o Vorming cellulaire second messengers cAMP, cGMP…
Nucleotide is opgebouwd uit verschillende structuren
o Nucleobase: purine of pyrimidine
o Ribose (of deoxyribose)
o Eén tot drie fosfaatgroepen
Eventueel geen fosfaatgroep gebonden = nucleoside
Bv: adenosine
Synthese van nucleotiden kan op twee verschillende manieren
o De novo synthese
Stap voor stap opbouwen van ringstructuur en nadien koppeling aan
geactiveerd ribose
Vanuit precursoren worden nucleotiden opgebouwd
o Salvage pathway
Recuperatie van aanwezige basenparen in de cel
Afkomstig van turnover DNA en dieet
Aanwezige basen worden makkelijk gekoppeld aan ribose
, Purine nucleotide synthese
De novo synthese
Purine ringstructuur wordt stap voor stap geassembleerd op een geactiveerde ribose
Start vanuit een ribose-5-P eenheid welke wordt geactiveerd
o Verschillende precursoren geven deeltjes af om de structuur te vormen
Stikstof afkomstig van glutamine
Twee koolstofatomen en een stikstof van glycine
Stikstofatoom van aspartaat…
Vorming van IMP welke omgezet dient te worden naar te gebruiken structuren
Veel intermediairen van deze synthese degraderen snel in water
→ enzymes gebruikt in reactie liggen dicht bij elkaar en vormen één groot complex
o Substraten/producten worden efficiënt doorgegeven
Stap 1: synthese van 5-fosforibosyl-1-pyrofosfaat (PRPP)
Vorming van PRPP is geen committed step, want synthese wordt ook nog gebruikt in andere
pathways
Ribose-eenheid is afkomstig uit de pentose-fosfaatpathway (uit glucose-5-P)
Op C1 wordt een fosfoanhydride binding gevormd doordat ATP twee fosfaatgroepen afgeeft en AMP vormt
veel energie in deze binding → bij vervanging van fosfaat komt veel energie vrij
Resultaat is een geactiveerde ribose eenheid
o Hierop kunnen de precursoren hun deeltjes afgeven
Stap 2: COMMITTED STEP
Glutamine precursor zal aminogroep op C1 van PRPP zetten
o Aminogroep Afkomstig van glutamine
Wordt omgevormd naar glutamaat + NH3 door een
hydrolysereactie
o Katalyse door glutamine fosforibosyl amidotransferase
Op zijn actieve site zal omvorming van glutamine naar
glutamaat gebeuren
Pyrofosfaateenheid wordt dus vervangen → er komt veel energie vrij
Herhaling nucleotiden
Nucleotiden zijn belangrijke precursoren in vorming van RNA en DNA maar kennen nog
enkele andere belangrijke taken
o Drager van chemische energie (ATP en GTP)
Zelf geen energiebron, maar dragen soms wel chemische energie
o Componenten van cofactoren NAD, FAD, Co-enzyme A…
o Deel van geactiveerde biosynthese intermediaire (UDP-glucose, CDP-diacylglycerol…)
o Vorming cellulaire second messengers cAMP, cGMP…
Nucleotide is opgebouwd uit verschillende structuren
o Nucleobase: purine of pyrimidine
o Ribose (of deoxyribose)
o Eén tot drie fosfaatgroepen
Eventueel geen fosfaatgroep gebonden = nucleoside
Bv: adenosine
Synthese van nucleotiden kan op twee verschillende manieren
o De novo synthese
Stap voor stap opbouwen van ringstructuur en nadien koppeling aan
geactiveerd ribose
Vanuit precursoren worden nucleotiden opgebouwd
o Salvage pathway
Recuperatie van aanwezige basenparen in de cel
Afkomstig van turnover DNA en dieet
Aanwezige basen worden makkelijk gekoppeld aan ribose
, Purine nucleotide synthese
De novo synthese
Purine ringstructuur wordt stap voor stap geassembleerd op een geactiveerde ribose
Start vanuit een ribose-5-P eenheid welke wordt geactiveerd
o Verschillende precursoren geven deeltjes af om de structuur te vormen
Stikstof afkomstig van glutamine
Twee koolstofatomen en een stikstof van glycine
Stikstofatoom van aspartaat…
Vorming van IMP welke omgezet dient te worden naar te gebruiken structuren
Veel intermediairen van deze synthese degraderen snel in water
→ enzymes gebruikt in reactie liggen dicht bij elkaar en vormen één groot complex
o Substraten/producten worden efficiënt doorgegeven
Stap 1: synthese van 5-fosforibosyl-1-pyrofosfaat (PRPP)
Vorming van PRPP is geen committed step, want synthese wordt ook nog gebruikt in andere
pathways
Ribose-eenheid is afkomstig uit de pentose-fosfaatpathway (uit glucose-5-P)
Op C1 wordt een fosfoanhydride binding gevormd doordat ATP twee fosfaatgroepen afgeeft en AMP vormt
veel energie in deze binding → bij vervanging van fosfaat komt veel energie vrij
Resultaat is een geactiveerde ribose eenheid
o Hierop kunnen de precursoren hun deeltjes afgeven
Stap 2: COMMITTED STEP
Glutamine precursor zal aminogroep op C1 van PRPP zetten
o Aminogroep Afkomstig van glutamine
Wordt omgevormd naar glutamaat + NH3 door een
hydrolysereactie
o Katalyse door glutamine fosforibosyl amidotransferase
Op zijn actieve site zal omvorming van glutamine naar
glutamaat gebeuren
Pyrofosfaateenheid wordt dus vervangen → er komt veel energie vrij
