Nucleotídeos: síntese e degradação

Purinas: Adenina e Guanina

Pirimidinas: Uracila, Tirosina e Citidina

Os nucleotídeos são precursores do DNA e RNA, e compõem o ATP, GTP, NAD ou FAD.

Existem dois tipos de vias que levam até os nucleotídeos: as vias “de novo” e as vias de “salvamento”.

A via de “de novo” começa com seus precursores metabólitos: aminoácidos, ribose 5-fosfato, CO2 e NH3.

A via de salvamento reutiliza as bases livres e os nucleotídeos liberados na quebra dos aminoácidos.

Síntese pela via “de novo”

A estrutura do anel de purina é construída enquanto está ligada à ribose, enquanto que a estrutura das pirimidinas são primeiro construídas (orotato) e depois se ligam à ribose. Além disso, os nucleotídeos não podem ser armazenados, e por isso sua síntese deve acontecer simultaneamente com a síntese dos ácidos nucléicos.

Síntese de purinas: O PRPP é a base da síntese e o doador da unidade ribose fosfato. Este recebe um grupo amino da glutamina (liberando glutamato) e passa por várias etapas, até a formação de Inosinato (IMP), o primeiro intermediário a ter um anel purínico inteiro. A partir daí, IMP pode reagir com (1) as partato e GTP, formando AMP e liberando fumarato, ou (2) produzir NADH, consumindo GLN e ATP, produzindo GLU e GMP.

A regulação da via ocorre basicamente por ADP, ATP e GMP. A primeira etapa é inibida por seus produtos finais IMP, AMP e GMP. Em (1) GMP inibe a formação de GMP e AMP inibe a formação de AMP.

Síntese de pirimidinas: Inicia-se com a reação entre aspartato e carbamoil fosfato, que sofre outras reações até formar orotato. Este é o composto que se ligará a PRPP, formando CTP.

A regulação da via occorre por intermédio de CTP, que atua como um inibidor. No caso da presença de ATP e CTP, a inibição será menor, pois o ATP reduzirá o efeito causado pelo CTP.

As unidades do DNA são derivados dos ribonucleotídeos, sendo que um dos átomos de carbono é completamente reduzido, formando um desoxirribonucleotídeo. A reação de redução é catalisada pela enzima ribonucleotídeo redutase.

Síntese de recuperação/salvamento

Bases purínicas e pirimidínicas são constantemente produzidas no interior das células durante a degradação metabólica dos nucleotídeos. Entretanto, essas purinas livres são em grande parte recuperadas e empregadas na síntese de nucleotídeos, isso ocorre por vias muito mais simples que a biossíntese descrita anteriormente.

A ausência dessas atividades, a pessoa pode desenvolver doenças como a síndrome de Lesch-Nyhan, devido o acúmulo de urato e alto consumo de ATP pela via “de novo”.

Degradação

A degadação das purinas e pirimidinas produz ácido úrico e uréia, respectivamente.

Purinas: Apresentam como principais enzimas: nucleosidase, e a xantina oxidase. E o principal intermediário a xantina e hipoxantina. O composto final é ácido úrico, que é degradado em urato, e este é oxidado a alantoato, sendo o principal produto de excreção final.

Pirimidinas: Em geral, levam à produção de amônio, e portanto à síntese da uréia.

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