Metabolismo De Nucleotidos

METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS

Introducción
Los requerimientos metabólicos para los nucleótidos y sus bases relacionadas pueden lograrse tanto por la ingesta dietética o por la síntesis de novo a partir de precursores de bajo peso molecular. De hecho, la capacidad recuperar los nucleótidos de fuentes internas del cuerpo disminuye cualquier requisito alimenticio por los nucleótidos, así las basesde purinas y de pirimidinas no son requeridas en la dieta. Las vías de recuperación son una fuente importante de nucleótidos para la síntesis de ADN, ARN y cofactores enzimáticos.
La hidrólisis extracelular de ácidos nucleicos injeridos ocurre a través de las acciones coordinadas de endonucleasas, de fosfodiesterasas y de nucleósido fosforilasas. Las endonucleasas degradan el ADN y el ARN en lossitios internos dando lugar a la producción de oligonucleótidos. Los oligonucleótidos son posteriormente digeridos por las fosfodiesterasas que actúan desde sus extremos hacia el interior de estos, liberando nucleósidos libres. Las bases son hidrolizadas desde los nucleósidos por la acción de las fosforilasas que producen ribosa-1-fosfato y bases libres. Si los nucleósidos y/o las bases no sonreutilizadas las bases de purina se degradan también a ácido úrico y las pirimidinas a β-aminoisobutirato, NH3 y CO2.
Tanto las vías de síntesis de salvataje, como las vías de síntesis de novo de purina y de pirimidina conducen a la producción de nucleósido-5'-fosfato a través de la utilización de un azúcar intermediario activado y de una clase de enzimas llamadas fosforibosiltransferasas. El azúcaractivado que se utiliza es el 5-fosforibosil-1-pirofosfato, PRPP. El PRPP es generado por la acción de la PRPP sintetasa y requiere de energía en forma de ATP como se muestra:

Esta reacción libera AMP. Por lo tanto, 2 equivalentes de fosfato de alta energía son consumidos durante la reacción.

Biosíntesis del Nucleótido de Purina

El sitio principal de la síntesis de purina está en elhígado. La síntesis de los nucleótidos de purina comienza con el PRPP y conduce al primer nucleótido completamente formado, inosina-5'-monofosfato (IMP). Esta vía esta representada gráficamente abajo. La base de purina sin la ribosa unida es la hipoxantina. La base de purina es construida sobre la ribosa mediante varias reacciones de amidotransferasa y transformilación. La síntesis de IMP requiere decinco moles de ATP, dos moles de glutamina, un mol de glicina, un mol de CO2, un mol de aspartato y dos moles de formato. Las partes de formil son llevadas en el tetrahidrofolato (THF) en forma de N5,N10- metenil-THF y N10- formil-THF.

Nombres de las enzimas:
1. glutamina phosphoribosylpyrophosphato amidotransferasa
2. glycinamida ribotide sintasa
3. glycinamida ribotide transformylasa
4.formylglycinamida sintasa
5. aminoimidazol ribotide sintasa
6. aminoimidazol ribotide carboxilasa
7. succinylaminoimidazolcarboxamida ribotide sintasa
8. adenylosuccinato liasa
9. aminoimidazol carboxamida ribotide transformylasa
10. IMP cyclohydrolasa

El IMP representa un punto de ramificación para la biosíntesis de purina, porque puede ser convertido en AMP o GMP a través de dosdistintas vías de reacción. La vía que conduce a AMP requiere energía en forma de GTP; aquella que lleva a GMP requiere energía en forma de ATP. La utilización de GTP en la vía a la síntesis de AMP permite que la célula controle las proporciones de AMP y de GMP para que sean aproximadamente equivalentes. La acumulación del exceso de GTP llevará a una síntesis acelerada de AMP a partir del IMP, aexpensas de la síntesis de GMP. Inversamente, puesto que la conversión de IMP a GMP requiere de ATP, la acumulación del exceso de ATP conduce a la síntesis acelerada de GMP sobre la síntesis de AMP.




Regulación de la Síntesis del Nucleótido de Purina
Los pasos esenciales limitantes en la biosíntesis de purina ocurren en los dos primeros pasos de la vía. La síntesis de PRPP por la PRPP...