Kolokwium IV - metabolizm nukleotydów Flashcards
Jakie są możliwości syntezy nukleotydów purynowych?
- oszczędzający szlak biosyntezy nukleotydów purynowych
2. synteza puryn „de novo”
Z czego korzysta oszczędzający szlak biosyntezy nukleotydów purynowych?
z obecnych w organizmie zasad i nukleozydów purynowych (fosforylacja adenozyny i reutylizacja zasad purynowych)
W jaki sposób odbywa się synteza puryn de novo?
tworzenie układu purynowego z powszechnie dostępnych metabolitów, np.:aminokwasów
Jak nazywa się związek o skrócie PRPP?
5-fosforybozylo-1-pirofosforan?
Z czego powstaje PRPP i jaki enzym katalizuje tę przemianę?
z rybozo-5-fosforanu (również z egzogennej rybozy); syntetaza PRPP = pirofosfokinaza R-5-P
Czego wymaga syntetaza PRPP do przemiany z R-5-P?
ATP
Co jest głównym źródłem R-5-P?
cykl pentozofosofanowy
W jakich procesach PRPP stanowi kluczowy metabolit?
- reutylizacja zasad purynowych
* synteza „de novo”
Gdzie reutylizacja zasad purynowych odgrywa ważną rolę?
w erytrocytach
Jaki enzym odgrywa rolę w reutylizacji guaniny?
fosforybozylotransferaza hipoksantynowo/guaninowa (HGPRT)
Jaki enzym odgrywa rolę w reutylizacji adeniny?
fosforybozylotransferaza adeninowa (APRT)
Jak przebiega reutylizacja adeniny?
adenina + PRPP → AMP + PPi
Jak przebiega reutylizacja guaniny?
hipoksantyna + PRPP → IMP + PPi
guanina + PRPP → GMP + PPi
Skąd pochodzą atomy w pierścieniu purynowym syntetyzowanym de novo?
asparaginian : N1 glutamina: N3 i N9 glicyna: N7, C4 i C5 10-formyl-THF: C2 i C8 CO2: C6
Co stanowi kluczowy enzym syntezy nukleotydów purynowych?
amidotransferaza PRPP
Co jest inhibitorem amidotransferazy PRPP?
AMP i GMP
farmakologiczny inhibitor: diazonorleucyna
Jaki inhibitor wpływa na formylację w syntezie puryn de novo?
metotreksat
Jaki związek hamuje reakcję wykorzystania glutaminy do włączenia N3 w syntezie puryn de novo?
azaseryna
Jaki związek hamuje reakcję wykorzystania glutaminy do włączenia N9 w syntezie puryn de novo?
diazonorleucyna
Jaki enzym odpowiada za zamknięcie pierścienie pirymidyny?
syntaza IMP
Jak przebiega synteza puryn de novo? Które etapy wymagają ATP, które enzymów i które atomy pierścienia są włączane w poszczególnych z nich?
1) PRPP + GLUTAMINA → N9 (1 ATP i amidotransferaza PRPP)
2) + GLICYNA → C4, C5, N7 (1 ATP)
3) + CHO-FH4 (formylacja 1.) → C8
4) + GLUTAMINA → N3 (1 ATP)
5) ZAMKNIĘCIE PIERŚCIENIA IMIDAZOLU (1 ATP)
6) + CO2 (karboksylacja) → C6 (bez biotyny)
7) + ASPARAGINIAN → N1 + usunięcie fumaranu (1 ATP)
8) + CHO-FH4 (formylacja 2.) → C2
9) ZAMKNIĘCIE PIERŚCIENIA PIRYMIDYNOWEGO (syntaza IMP)
Jak nazywa się związek o skrócie IMP?
inozynomonofosforan
Co stanowi zasadę azotową w IMP?
hipoksantyna
Jaką reakcję katalizuje kinaza adenylanowa (miokinaza)?
AMP + ATP ⇋ 2ADP
Jaką reakcję katalizuje kinaza nukleozydomonofosforanowa?
GMP + ATP ⇋ GDP + ADP
Jaką reakcję katalizuje kinaza nukleozydodifosforanowa?
GDP + ATP ⇋ GTP + ADP
Jaką funkcję pełni cykl nukleotydów purynowych w mięśniach szkieletowych?
- Odtwarzanie AMP
- Dostarcza fumaranu dla cyklu Krebsa (rola anaplerotyczna)
- Pośredniczy w metabolizmie azotu aminokwasowego
Jaki enzym uczestniczy w przemianie AMP do IMP?
deaminaza AMP
Jaki enzym uczestniczy w przemianie IMP do adenylobursztynianu?
syntetaza adenylobursztynianowa
Jaki enzym uczestniczy w przemianie adenylobursztynianu do AMP?
liaza adenylobursztynianowa
Co jest uwalniane w wyniku przemiany adenylobursztynianu do AMP przy pomocy liazy adenylobursztynianowej?
fumaran
Czego wymaga przemiana IMP do adenylobursztynianu przy pomocy syntetazy adenylobursztynianowej?
argininy i GTP
Jakie działanie wywiera adenozyna w wyniku działania na receptory adenozynowe?
efekty wazodilatacyjne, przeciwzapalne, przeciwagregacyjne i immunosupresyjne
Do czego prowadzi niedobór deaminazy adenozyny?
ciężki złożony niedobór odporności (SCID)
Jaki jest produkt końcowy katabolizmu nukleotydów purynowych?
kwas moczowy
Jakie enzymy działają w kolejnych etapach przekształcania GMP do kwasu moczowego?
nukleotydaza → nukleotydaza → deaminaza guaniny → oksydaza ksantynowa
Jakie enzymy działają w kolejnych etapach przekształcania AMP do kwasu moczowego?
nukleotydaza → deaminaza adeniny → oksydaza ksantynowa → oksydaza ksantynowa
Do czego prowadzi niedobór deaminazy adenozyny?
wysoki poziom adenozyny, d-adenozyny, dATP (inhibitor reduktazy rybonukleotydowej) → zahamowanie syntezy DNA, proliferacji limfocytów → upośledzona funkcja limfocytów B i T (nawracające przewlekłe zakażenia)
Jaki narząd odpowiada za syntezę puryn de novo?
wątroba (w innych narządach bardzo ograniczona)
Jaki narząd odpowiada za katabolizm puryn?
w narządach obwodowych do hipoksantyny
w wątrobie i jelitach do kwasu moczowego
Gdzie funkcjonuje cykl nukleotydów purynowych?
głównie w mięśniach szkieletowych
W jakiej formie kwas moczowy występuje w fizjologicznym moczu?
jako moczan monosodowy
Czym jest hyperurykemia?
wzrost stężenia kwasu moczowego we krwi i moczu
Do czego prowadzi hyperutykemia?
wytrącanie się moczanów w chrząstkach, ścięgnach, więzadłach, stawach (zwłaszcza w chłodniejszych miejscach ciała jak uszy, stopy) - powstawanie stanów zapalnych, które nazywane są skazą moczanową (dna moczanowa)
Jakie wyróżniamy postaci hyperurykemi?
pierwotna i wtórna
Czym jest spowodowana hyperurykemia pierwotna?
- Defekt nerkowego systemu transportującego kwas moczowy bez zwiększonej syntezy kwasu moczowego (90%)
- Genetycznie uwarunkowane defekty prowadzące do zwiększonej syntezy puryn (10%) – PRPPS(+), HGPRT(-)
Czym może być spowodowana hyperurykemia wtórna?
- Rozpad komórek po podaniu cytostatyków czy radioterapii
- Choroby nerek
- Zwiększony rozpad ATP (wysiłek, padaczka, zaburzenia oddychania)
- Podawanie leków immunosupresyjnych - cyklosporyny • Nadmierne spożycie alkoholu
- Genetycznie uwarunkowane defekty - (-)Glukozo-6-fosfataza
Czym jest spowodowane schorzenie Lesch-Nyhana?
pojawia się w efekcie braku aktywności HGPTRazy
Czym charakteryzuje się schorzenie Lesch-Nyhana?
- skutki neurologiczne – skłonność do samookaleczania się, niedorozwój umysłowy, zwiększone napięcie mięśniowe
- hyperurykemia
Jak na efekty neurologiczne w schorzeniu Lesch-Nyhana wpływa obniżenie poziomu kwasu moczowego?
nie cofa efektów neurologicznych
Jakie stosujemy leki, które wpływają na metabolizm nukleotydów?
- allopurinol
- 6-merkaptoguanina, azatiopryna
- metotreksat
- adenozyna
Jakie działanie ma allopurinol?
hamowanie oksydazy ksantynowej
Jakie działanie ma azatiopryna i 6-merkaptoguanina?
leki przeciwnowotworwe - wbudowują się do puli nukleotydów przez HGPRT, hamują amidotransferazę, dehydrogenazę IMP
Jakie działanie ma metotreksat?
lek immunosupresyjny, przeciwnowotworowy, przeciwreumatyczny – hamuje przejście kwasu foliowego do tetrahydrofolianu
Jakie działanie ma adenozyna wykorzystywana jako lek?
działa na receptory adenozynowe wywierając efekty wazodilatacyjne, przeciwzapalne, przeciwagregacyjne i immunosupresyjne
Działanie jakiego enzymu hamuje metotreksat?
reduktazy dihydrofolianowej
Jaki inny związek hamuje działanie reduktazy dihydrofolianowej poza metotreksatem?
aminopteryna
Jakimi metodami może odbywać się synteza zasad pirymidynowych?
- reutylizacja zasad pirymidynowych
- synteza pirymidyn „de novo”
Jaki enzym bierze udział w reakcjach reutylizacji nukleotydów pirymidynowych?
fosforybozylotransferaza pirymidynowa (orotanowo/uracylowo/tyminowa)
Jakie reakcje przebiegają z pomocą fosforybozylotransferazy pirymidynowej?
Uracyl + PRPP → UMP + PPi
Orotan + PRPP → OMP + PPi
Tymina + PRPP → TMP + PPi
Skąd pochodzą atomy do syntezy pierścienia pirymidynowego de novo?
asparaginian: N1, C4, C5, C6
glutamina: N3
HCO3-: C2
Co stanowi kluczowy enzym w syntezie nukleotydó pirymidynowych de novo?
karbamoilotransferaza asparaginianowa
Jakie znamy genetycznie urawunkowane zaburzenia metabolizmu pirymidyn?
niedobór fosforybozylotransferazy orotanowej/dekarboksylazy OMP
Jak się objawia niedobór fosforybozylotransferazy orotanowej/dekarboksylazy OMP?
- Zahamowanie wzrostu oraz niedokrwistość
* Zwiększone wydalanie kwasu orotowego z moczem
W jaki sposób leczy się niedobór fosforbyozylotransferazy orotanowej/dekarboksylazy OMP?
podaje się urydynę lub cytydynę
Jakie stosujemy leki wpływające na metabolizm nukleotydów pirymidynowych?
- metotreksat
- 5-fluorouracyl
- Ara C (arabinozyd cytozyny)
- AZT (3-azydo-3-deoksytymidyna)
W jaki sposób działa 5-fluorouracyl?
ulega przemianom do F-UTP (hamuje syntezę RNA) oraz F-dUMP (inhibitor syntazy tymidylanowej)
W jaki sposób działa Ara C?
ulega fosforylacji do AraCTP, wbudowuje się do DNA zamiast cytozyny i przerywa syntezę DNA
W jaki sposób działa AZT?
ulega przemianom do trójfosforanu AZT hamujacego odwrotną transkryptazę wirusa HIV