RIBOZA-5-P Flashcards
kaj je riboza-5-P
- prekurzor za sintezo ribuloze-1,5-bifosfat
- prekurzor za sintezo nukleotidov (RNA ali DNA)
- prekurzor za sintezo FMN in FAD (dodatnih 6-7 encimskih korakov od stopnje riboze-5P + ribtolamino uracil)
- prekurzor za sintezo histidina (dodatnih 12 encimskih korakov)
- prekurzor za sintezo tiamin pirofosfata (TPP ali vitamin B1, dodatnih 12 encimskih korakov + glicin + tirozin + deoksiksiluloza
Sinteza nukleotidov oz nukleozidov
- Pri nukleotidih imamo dodano fosfate, pri nukleozidih jih ni na sladkorni podenoti ni
- Sladkorno podenoto dobimo iz riboze-5P 🡪 uporabljena na 2 različna načina
- Moramo narediti pirimidn ali purin (dušikove baze), ostale stvari lahko dobimo (ATP, sladkor)
- Imamo vrjatno aromatičnih obročov
- Uporabimo 2 popolnoma različni metabolni poti za nastanek dušikovih baz
biosinteza pirimidinov
TIMIN, CITOZIN, URACIL
Podobna struktura, rabimo narediti obroč (iz različnih komponent)
- Ogljiki pridejo iz aspartata
- CO2 (fiskacija, rabimo vezat)
- Dušik pride iz glutamina
Imamo 2 anorganski snovi, ki jih vgradimo na organski obroč – asimilacija CO2 in NH4 iz okolja. Potem dodamo še aspartat (moramo še sintetizirat)
KARBONIL SINTAZA
Mehanizem
- Bikarbonat (večinska oblika CO2 v vodi pri pH=7), imamo karboksilno in hidroksilno skupino
- COOH moramo aktivirat z ATP (zelo neaktivna oblika karbonila), dobimo karbamatično skupino
- Nato lahko prenesemo amino skupino na karbonilni ogljik (nujna predhodna aktivacija)
- Ko se to zgodi izbijemo fosfat, imamo amino skupino vezano na karbonilni ogljik
- Iz karbamata? (imamo aktivirano karboksilno skupino z amino skupino) lahko naredimo karbamoil fosfat
Enega od dušikov in ogljikov v »obroču« že imamo
KARBAMOIL FOSFAT SINTEZA UREE
Karbamoil fosfat bakterije uporabljajo pri urea ciklu, bolj pomembna pri živalih za odstranjevanje viška dušika (problematično če ne dela urea cikel!)
- Na ornitin vežemo karbamoil fosfat (aktivirana oblika amonija), fosfat izpade
- Dobimo citrulin, na katerega se lahko veže aspartat (potrebna aktivacija z ATP)
- Dobimo zelo dolgo molekulo arginosukcinat, razpade na 2 dela: fumarat in arginin
- Fumarat uporabimo naprej v Krebsovem ciklu (generiranje ATP ali druge potrebe)
- Arginin (dušik) želimo spravit ven, razcepimo arginin na ureo in ortinin
- Odveče dušik preko uree spravimo ven (dušik spravljen v amino skupini, ni amonijak)
Ključno je da odstranimo amonij preko karbanoil fosfata varno spravimo v ureo in ven in ne izgubljamo ogljika
Proteinsko bogata hrana: nastane veliko amonija in glutamta (ta se preko oskaloacetata spravi v aspartat 🡪 eden izmed intermediatov ureaa cikla)
KARBAMOIL FOSFAT- SINTEZA OROTATA
Želimo narediti heterociklični obroč, v pirimidinskem obroč imamo 2 dušikova atoma 🡪 deluje kot dušikova baza
- Preostanek ogljika prispeva aspartat
- Imamo molekuli, ki je pripravljena da se združi v obroč: karbonil, amino skupino na obeh koncih
- Združimo v obroč, dobimo dihidroorotat (prekurzor za vse pirimidinske nukleotide/nukleozide)
- Pride do encimske oksidacije, dobimo dvojno vez
- Dobimo orotat
NASTANEK ORTIDINA
Če hočemo narediti nukleozid moramo gor vezat sladkor ribozo-5P
- Riboza-5P je že aktivirana ampak ni dovolj 🡪 rabimo še enkrat aktivirat, prenesemo pirofosfat (orotat se lahko gor veže)
- Dobimo fosforibozapirofosfat ali PRPP
- Na PRPP vežemo orotat, pride do odcepitve Ppi
- Preko aktiviranega dušika lahko nukleofilno napademo karbokation
- Dobimo N-glikozifno povezavo, oritidin monofosfat (načeloma že nt, ne uporablja DNA/RNA)
sinteza uridin fosfata
Pomembna je dekarboksilacija CO2 (ga ne najdemo na nukleotidih). Ni tako enostavna reackija
Gama ogljik je preveč daleč za beta dekarboksilacijo, gama dekarboksilacija je zelo počasna
Potrebujemo enicm da blazno pospeši reakcijo (še zmeraj počasno za encimsko katalizirane reakcije)- encim je orotidin-5 dekarboksilaza
Dobimo uridin monofosfat/ uridin-5’ fosfat/UMP
Lahko uporabimo pri sintezi RNA, ne pa pri DNA
sinteza utp in ctp
Iz UMP lahko naredumo UDP, naredimo UTP
Preko UTP lahko naredimo CTP (razlika v prisotnosti amino skupine pri CTP)
- Rabimo glutamin, da nam donira amino skupino
- Naredimo CTP, nov nukleotid
kaj je ump
uridin-5 monofosfat
kaj je utp
uracil
kako sintentiziramo UTP?
KARBONIL SINTAZA–> Mehanizem
- Bikarbonat (večinska oblika CO2 v vodi pri pH=7), imamo karboksilno in hidroksilno skupino
- COOH moramo aktivirat z ATP (zelo neaktivna oblika karbonila), dobimo karbamatično skupino
- Nato lahko prenesemo amino skupino na karbonilni ogljik (nujna predhodna aktivacija)
- Ko se to zgodi izbijemo fosfat, imamo amino skupino vezano na karbonilni ogljik
- Iz karbamata? (imamo aktivirano karboksilno skupino z amino skupino) lahko naredimo karbamoil fosfat
Enega od dušikov in ogljikov v »obroču« že imamo
KARBAMOIL FOSFAT – SINTEZA OROTATA
Želimo narediti heterociklični obroč, v pirimidinskem obroč imamo 2 dušikova atoma 🡪 deluje kot dušikova baza
- Preostanek ogljika prispeva aspartat
- Imamo molekuli, ki je pripravljena da se združi v obroč: karbonil, amino skupino na obeh koncih
- Združimo v obroč, dobimo dihidroorotat (prekurzor za vse pirimidinske nukleotide/nukleozide)
- Pride do encimske oksidacije, dobimo dvojno vez
- Dobimo ortotat
NASTANEK ORTIDINA
Če hočemo narediti nukleozid moramo gor vezat sladkor ribozo-5P
- Riboza-5P je že aktivirana ampak ni dovolj 🡪 rabimo še enkrat aktivirat, prenesemo pirofosfat (orotat se lahko gor veže)
- Dobimo fosforibozapirofosfat ali PRPP
- Na PRPP vežemo orotat, pride do odcepitve Ppi
- Preko aktiviranega dušika lahko nukleofilno napademo karbokation
- Dobimo N-glikozifno povezavo, oritidin monofosfat (načeloma že nt, ne uporablja DNA/RNA)
Pomembna je dekarboksilacija CO2 (ga ne najdemo na nukleotidih). Ni tako enostavna reackija
Gama ogljik je preveč daleč za beta dekarboksilacijo, gama dekarboksilacija je zelo počasna
Potrebujemo enicm da blazno pospeši reakcijo (še zmeraj počasno za encimsko katalizirane reakcije)
Dobimo uridin monofosfat/ uridin-5’ fosfat/UMP- iz ump naredimo udp in iz tega utp
KAJ JE CTP
CITOZIN
opiši sintezo ctp-ja
KARBONIL SINTAZA–> Mehanizem
- Bikarbonat (večinska oblika CO2 v vodi pri pH=7), imamo karboksilno in hidroksilno skupino
- COOH moramo aktivirat z ATP (zelo neaktivna oblika karbonila), dobimo karbamatično skupino
- Nato lahko prenesemo amino skupino na karbonilni ogljik (nujna predhodna aktivacija)
- Ko se to zgodi izbijemo fosfat, imamo amino skupino vezano na karbonilni ogljik
- Iz karbamata? (imamo aktivirano karboksilno skupino z amino skupino) lahko naredimo karbamoil fosfat
Enega od dušikov in ogljikov v »obroču« že imamo
KARBAMOIL FOSFAT – SINTEZA OROTATA
Želimo narediti heterociklični obroč, v pirimidinskem obroč imamo 2 dušikova atoma 🡪 deluje kot dušikova baza
- Preostanek ogljika prispeva aspartat
- Imamo molekuli, ki je pripravljena da se združi v obroč: karbonil, amino skupino na obeh koncih
- Združimo v obroč, dobimo dihidroorotat (prekurzor za vse pirimidinske nukleotide/nukleozide)
- Pride do encimske oksidacije, dobimo dvojno vez
- Dobimo ortotat
NASTANEK ORTIDINA
Če hočemo narediti nukleozid moramo gor vezat sladkor ribozo-5P
- Riboza-5P je že aktivirana ampak ni dovolj 🡪 rabimo še enkrat aktivirat, prenesemo pirofosfat (orotat se lahko gor veže)
- Dobimo fosforibozapirofosfat ali PRPP
- Na PRPP vežemo orotat, pride do odcepitve Ppi
- Preko aktiviranega dušika lahko nukleofilno napademo karbokation
- Dobimo N-glikozifno povezavo, oritidin monofosfat (načeloma že nt, ne uporablja DNA/RNA)
Pomembna je dekarboksilacija CO2 (ga ne najdemo na nukleotidih). Ni tako enostavna reackija
Gama ogljik je preveč daleč za beta dekarboksilacijo, gama dekarboksilacija je zelo počasna
Potrebujemo enicm da blazno pospeši reakcijo (še zmeraj počasno za encimsko katalizirane reakcije)
Dobimo uridin monofosfat/ uridin-5’ fosfat/UMPDobimo uridin monofosfat/ uridin-5’ fosfat/UMP. iz ump naredimo udp in iz tega utp–> na utp vežemo amino skupino, ki jo donira glutamin- dobimo citozin
KAJ JE TMP
timidin