Metabolismo CompuestosNitrogenados

Metabolismo de compuestos nitrogenados
Dra. Silvia Quesada
Por Tamara Chinchilla y Karina Jimenez

Los nucleótidos púricos y pirimídicos participan en muchas funciones celulares, entre ellas :
1. Servir como precursores de los ácidos nucleicos.
2. Son mediadores de la acción de al actuar como segundos mensajeros (AMPc, GMPc)
3. Forman parte de coenzimas como NAD+, FAD y NADP, entre otros.4. Servir como fuente de energía : ATP, GTP.
5. Poseen acciones farmacológicas, lo que los hace muy útiles en tratamiento de diversas enfermedades: teofilina en el tratamiento del asma.
Los nucleótidos en la célula son sintetizados a partir de aminoácidos, ribosa, CO2 y formilo, a esto se denomina síntesis de novo. En estas vías se requiere una alta cantidad de energía. Esto se logralimitar por las vías de “recuperación” en donde las bases ya preformadas de purinas y pirimidinas pueden ser reutilizadas.
Existen varias enfermedades o síndromes como producto de defectos enzimáticos en las vías ya sea de síntesis (de novo o de recuperación) o de degradación de los nucleótidos, estas incluyen entre otras la gota, el síndrome de Lesch-Nyhan y algunas formas de inmunodeficiencia severacombinada (SCID).

Digestión de los ácidos nucleícos de la dieta
Los ácidos nucleicos de la dieta son degradados en el intestino
A mononucleótidos por las enzimas pancreáticas ribonucleasa y desoxirribonucleasa
A nucleósidos por las mononucleotidasas
A bases libres por nucleosidasas.
Las purinas se degradan a ácido úrico por la acción de la enzima xantina oxidasa presente, el cual puedeser absorbido y excretado por orina o excretado por las heces.

Biosíntesis de nucleótidos
La síntesis de los nucleótidos púricos y pirimídicos puede llevarse a cabo de dos formas :
1. Síntesis de Novo: se inicia con sus precursores metabólicos: aminoácidos ribosa 5-fosfato, CO2 y NH3.
2. Vías de Recuperación: se “reciclan” los nucleósidos y las bases libres de la degradación de los ácidosnucleicos.

Nucleotidos puricos
Bases puricas
Adenina
Guanina



Síntesis de novo de nucleótidos púricos.
Los dos nucleótidos de purina que se sintetizan son el AMP (ácido adenílico, adenosina monofosfato) y el GMP (ácido guanidílico, guanosina monofosfato). El fosfo-ribosil-pirofosfato (PRPP) es el primer precursor importante, que se forma a partir de la ribosa 5-fosfato por medio de la enzimaFosforribosil Pirofosfato Sintetasa (PRPP Sintetasa)
1. Al PRPP se le une un grupo amino donado por la Glutamina, por medio de la enzima Glutamin -PRPP amidotransferasa dando como resultado 5-fosforibosilamina y el anillo púrico es formado subsecuentemente sobre esta estructura. La enzima es estimulada por la PRPP e inhibida por los productos AMP, GMP e IMP, por lo que es una reacciónirreversibel
2. El siguiente paso es la adición de 3 átomos del aminoácido Glicina, se consume un ATP para activar al grupo carboxilo de la glicina y que pueda ocurrir la reacción de condensación.
3. La enzima N10-formiltetrahidrofolato dona el grupo monocarbonado y se convierte en tetrahidrofolato
4. Un nitrógeno es aportado por la glutamina
5. Luego ocurre una deshidratación y cierre del anillo paradar origen al anillo imidazol de las purinas, conocido como ribonucleótido 5-amino imidazol
6. Tres de los seis átomos de segundo anillo se encuentran en su lugar, el proceso continúa con una carboxilación, la cual utiliza el HCO3- como fuente de CO2.
7. Luego el aspartato dona su grupo amino al anillo imidazol
8. Se da la salida de fumarato
9. El carbono final lo dona elN10-formiltetrahidro-folato
10. El segundo anillo se cierra y el forma el IMP (Inosina o Hipoxantina Monofosfato). La base púrica del IMP se denomina Hipoxantina
La conversión de IMP a AMP requiere de la inserción de un grupo amino derivado del aspartato, por medio de la enzima Adenilosuccinato Sintetasa, que utiliza como fuente de energía al GTP.
La síntesis de GMP está dada por la oxidación del IMP por medio...