METABOLISMO DE

NUCLEOTÍDEOS

Curso de Nutrição – UFMG

Jacqueline I Alvarez Leite

Nucleotídeos Nucleotídeos = ribonucleosideos e desoxiribonucleotídeos fosfato. = ribonucleosideos e desoxiribonucleotídeos fosfato.

• transporte de intermediários ativados na síntese de carboidratos, transporte de intermediários ativados na síntese de carboidratos, lípides e proteínaslípides e proteínas

•Componentes de coenzimas (CoA, FAD, NAD e NADP)Componentes de coenzimas (CoA, FAD, NAD e NADP)

•ATP, GTP, etc.ATP, GTP, etc.

•Reguladores de rotas do metabolismo intermediário, inibindo ou Reguladores de rotas do metabolismo intermediário, inibindo ou ativando enzimasativando enzimas

Estrutura dos nucleotídeos: Estrutura dos nucleotídeos:

Purinas = DNA e RNA têm as Purinas = DNA e RNA têm as mesmasmesmas

Pirimidinas = RNA C e UPirimidinas = RNA C e U

DNA C e TDNA C e T

((desoxi) Nucleosídeos:desoxi) Nucleosídeos: Adição de um açúcar a uma Adição de um açúcar a uma basebase

ADENOSINA, GUANOSINA, ADENOSINA, GUANOSINA,

CITIDINA, TIMIDINA E URIDINACITIDINA, TIMIDINA E URIDINA

(desoxi) (desoxi) Nucleotídeos:Nucleotídeos: mono, di mono, di ou trifosfato de nucleosídeos. ou trifosfato de nucleosídeos.

Grupo unido por ligação éster Grupo unido por ligação éster ao 5’OH por isso são 5’-ao 5’OH por isso são 5’-nucleotídeos.nucleotídeos.

Temos trifosfato (mono ou di Temos trifosfato (mono ou di fosfato) de ADENOSINA, fosfato) de ADENOSINA, GUANOSINA, CITIDINA, GUANOSINA, CITIDINA, TIMIDINA E URIDINATIMIDINA E URIDINA

PRPP sintetaseou

Átomos derivados de aminoácidos e do Átomos derivados de aminoácidos e do tetrahidrofolato (ácido fólico).tetrahidrofolato (ácido fólico).O anel de purina é construído a partir da O anel de purina é construído a partir da ribose 5-fosfato pré-formada pela rota da ribose 5-fosfato pré-formada pela rota da HMP (119 do Bioq Ilustrada)HMP (119 do Bioq Ilustrada)

5-fosforibosil 1- pirofosfato 5-fosforibosil 1- pirofosfato (PRPP)(PRPP)

SÍNTESE DE NOVO DE SÍNTESE DE NOVO DE PURINASPURINAS

(Sem ATP)(Sem ATP)

Síntese de 5’-fosforribosilamina regulada pelos produtos (AMP,

GMP e IMP) e substratos (PRPP, Glutamina)

Síntese total requer 4 ATP como fonte de energia

Inosina monofosfato: purina-mãe.

A partir de IMP faz-se:

GMP (utilizando ATP como energia ) e

AMP (utilizando GTP como fonte de energia). SERVE PARA DESVIAR O

IMP PARA A SÍNTESE DA PURINA EM MENOR CONCENTRAÇÂO.

SE AMP E GMP ESTÃO EM CONCENTRAÇÕES ADEQUADAS, SE AMP E GMP ESTÃO EM CONCENTRAÇÕES ADEQUADAS,

A SÍNTESE DE NOVO É DESATIVADAA SÍNTESE DE NOVO É DESATIVADA

Conversão de IMP em AMPConversão de IMP em AMP Conversão de IMP em GMPConversão de IMP em GMP

Conversão de nucleotídeo Conversão de nucleotídeo monofosfato em Di e trifosfatomonofosfato em Di e trifosfato

AMP quinase.AMP quinase. AMP + ATP AMP + ATP 2 ADP 2 ADP

Muito ativa no músculo e fígado onde trocas de Muito ativa no músculo e fígado onde trocas de energia são intensas (equilíbrio entre AMP, ADP e energia são intensas (equilíbrio entre AMP, ADP e ATP)ATP)

GMP quinase.GMP quinase. GMP + GTP GMP + GTP 2 GDP 2 GDP

Nucleosídeo difosfato quinaseNucleosídeo difosfato quinase

GDP + ATP GDP + ATP GTP + ADP GTP + ADP

ROTA DE SALVAMENTO DE PURINASROTA DE SALVAMENTO DE PURINAS

Doença de Lesch-Nyhan:

mutilação, demência, urato

DEGRADAÇÃO DE PURINAS DEGRADAÇÃO DE PURINAS Formação de Formação de Ácido ÚricoÁcido Úrico [1]- grupo amino removido

do AMP ou adenosina para formar IMP ou inosina (hipoxantina ribose)

[2]- IMP e GMP = inosina e guanosina pela 5’nucleotidase

[3]- inosina e guanosina convertidas em hipoxantina e xantina pela purino nucleosídeo fosforilase

[4]-guanina desaminada para formar xantina

[5]- hipoxantina oxidada pela xantina oxidase a xantina que é transformada em ácido úrico pela mesma enzima

Ácido úrico excretado urina

Anel das pirimidinas é Anel das pirimidinas é sintetisado antes de ser ligado à sintetisado antes de ser ligado à

ribose, a qual é doada pelo ribose, a qual é doada pelo

PRPP.PRPP. Síntese de Carbamil fosfato a partir de glutamina e COSíntese de Carbamil fosfato a partir de glutamina e CO2 2

. Enzima é a carbamil fosfato sintetase . Enzima é a carbamil fosfato sintetase IIII – não requer – não requer biotina como a CPI (ciclo da uréia).biotina como a CPI (ciclo da uréia).

SÍNTESE DE NOVO SÍNTESE DE NOVO DE PIRIMIDINASDE PIRIMIDINAS

orotidilato

•Do UMP forma-se UTP por fosforilações (nucleosídeo monofosfato

quinases específicas: UMP quinase )

UMP+ ATP = UDP + ADP

•Di e trifosfato nucleosídeos são interconvertidos pela nucleosídeo

difosfato quinase bem menos específica). X e Y podem ser qualquer

um

XDP + YTP = XTP + YDP

DEGRADAÇÃO:

Há quebra do anel dando compostos (beta alanina e beta aminoisobutirato) que entram no ciclo de krebs como Acetil CoA e succinil CoA

VIA DE SALVAMENTO

Alternativamente podem ser resgatadas por via de salvamento pela pirimidina fosforribosiltransferase que atua a semelhança da equivalente para purinas, mas só recuperam uracila.

•UTP transformado em CTP com o gasto

de energia de ATP pela enzima CTP

sintetase

•Processo análogo à Carbamil P

sintetase (glutamina como fonte

de NH3)

•CDP e CMP vêm de trocas de

fosforilação

DESOXIRIBONUCLEOTÍDEOSDESOXIRIBONUCLEOTÍDEOS

RIBONUCLEOTÍDEO REDUTASE:

Específica para nucleotídeos difosfato (ADP, GDP, etc) transformando-os em sua forma desoxinucleotídeos.

A enzima doa os H diretamente de sua estrutura (SH).

Regeneração da enzima = tioredoxina (coenzima com SH).

Regeneração coenzima= NADPH

REGULAÇÃO DA REGULAÇÃO DA NUCLEOTÍDEO NUCLEOTÍDEO

REDUTASEREDUTASE

Além do sítio específico Além do sítio específico de catálise, há 2 de catálise, há 2 pontos de controle pontos de controle alostérico.alostérico.

1.1. Sítios de atividade: Sítios de atividade: regulam a síntese de regulam a síntese de desoxinucleotídeos desoxinucleotídeos em geral,em geral,

2.2. Sítios de Sítios de especificidade: especificidade: regulam a síntese de regulam a síntese de um desoxinucleotídeo um desoxinucleotídeo específico específico (estimuladores (estimuladores específicos)específicos)

SÍNTESE DE dTMP: A partir da dUMP e usa folato como cofator

SÍNTESE DE dTMP: A partir da dUMP e usa folato como cofator