Samenvatting ZSO17

ZSO17: Nucleotidenmetabolisme
Ribonucleoside en deoxyribonucleoside fosfaten zijn essentieel voor de cel. Zonder hen kan er geen
RNA (ribonucleïnezuur) of DNA (desoxyribonucleïnezuur) gemaakt worden. En dus kunnen er geen
eiwitten gemaakt worden of proliferatie van een cel.

DUS nucleotides zijn van belang als

- Bouwstenen van nucleïnezuren  DNA en RNA
- Co-enzymen  NADH, FAD, CoA
- Essentiële dragers van chemische energie  ATP, GTP
- Allosterische regulators  ATP, ADP, AMP
- Secundaire boodschappers  cAMP, cGMP



 Spelen rol in energiebron
 Ook regulerende componenten in pathways: inhiberen of activeren van enzymes

Opname uit de voeding is minimaal dus de novo synthese en recuperatie zijn vereist. Purines en
pyrimidines hebben elk een eigen syntheseroute, vnl in de lever.

Structuur

Nucleotides = Stikstofbase + pentose monosacharide + 1/2/3 fosfaatgroepen.

Stikstof-bevattende basen bestaan uit 2 families: purine en pyrimidines

A. Purine en pyrimidine basen

- Purines: adenine en guanine
- Pyrimidines: cytosine, thymine (DNA) en uracil (RNA)
DNA en RNA bevatten A, C en G + DNA bevat T en RNA U
Verschil T en U = T heeft methyl groep

Kunnen modificaties ondergaan: methylering, glycosylatie, acetylatie en reductie
= gemodificeerde basen  kunnen herkend worden door nucleases

B. Nucleosides

Nucleoside = base + pentose suiker

- Via een N-glycosidische binding
- Indien suiker ribose is = ribonucleoside
- Indien suikers 2-deoxyribose is = deoxyribonucleoside
(deoxy)-adenosine, -guanosine, -cytidine, thymidine en uridine

, C. Nucleotides

Nucleotide: base + suiker + fosfaatgroep

- 1ste P-groep vast via een esterbinding op 5’-OH van pentose = 5’-nucleotide
- Als 1 P aan 5’C van pentose  nucleoside monofosfaat
- Als 2de P of 3de P w toegevoegd  nucleoside disfosfaat, trifosfaat
2de en 3de P gebonden door energierijke binding

Purine nucleotide synthese

Atomen van purine ring door AZ (glutamaat, aspartaat en glycine), CO 2 en N10-formyl-THF)

Ring gemaakt in de lever door serie van reacties die gedoneerde C en N aan ribose-5-
fosfaat toevoegen (synthese van ribose 5-P uit G-6-P door pentose fosfaat pathway)

A. 5-fosforibosyl-1-pyrofosfaat synthese

5-fosforibosyl-1-pyrofosfaat (PRPP) is een geactiveerd pentose die deelneemt aan synthese en
recuperatie van purines en pyrimidines.

Ribose-5-fosfaat  5-fosforibosyl-1-pyrofosfaat

- Synthese door PRPP synthase
o X-linked enzym
o Activatie door Pi
o Inhibitie door purine nucleotides = eindproduct inhibitie
- Verbruik van ATP  AMP

B. 5-fosforibosylamine synthese p294

PRPP + Glutamine 5-fosforibosylamine

- Amide groep van G vervangt pyrofosfaatgroep (PP i) vast aan C1 van PRPP
- Commited step
- Door glutamine:PRPP amidotransferase (GPAT)
o Inhibitie door purine 5’-nucleotides AMP en GMP
- Reactie gecontroleerd door intrac conc van PRPP (ligt ver onder K m)
- Verbruik van Glutamine en H2O en vrijlating glutamaat en PPi

C. Inosine monofosfaat synthese

Volgende 9 stappen leiden tot vorming van inosine monofosfaat (IMP) met hypoxanthine base (base
ook in tRNA)
4 stappen vereisen ATP
2 stappen N10formyltetrahydrofolaat als koolstofdonor.

D. Synthetische inhibitoren

- Remmen de groei van snel delende micro-organismen, zonder verstoring van humane cel
functies.
- Structurele analogen (bijv. foliumzuur analogen) controleren de verspreiding van kanker.