Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Nukleotidok szerkezete, funkciója N N NH 2 N N 1 2 3 4 5 67 8 9 O - – P – O – CH 2 O O-O- O OH OH 5 4 32 1 Észter kötés Nukleotid: Adenozin –5'-monofoszfát.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Nukleotidok szerkezete, funkciója N N NH 2 N N 1 2 3 4 5 67 8 9 O - – P – O – CH 2 O O-O- O OH OH 5 4 32 1 Észter kötés Nukleotid: Adenozin –5'-monofoszfát."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Nukleotidok szerkezete, funkciója N N NH 2 N N O - – P – O – CH 2 O O-O- O OH OH Észter kötés Nukleotid: Adenozin –5'-monofoszfát (AMP, adenilát, adenilsav) Nukleozid: B R Adenozin Bázis: (purin-pirimidin) B Adenin DNS RNS ATP cAMP NAD UDP-galaktóz 180° ‘Anti” „Syn” N-glikozid kötés

2 Bioszintézis/lebontás Táplálék Reszintézis Nukleotidok Bioszintetikus Intermedierek UDP-glukóz CDP-diacilglicerol Redox rendszerek Koenzimek CoA, NAD, FAD Regulációk Adenozin ADP cAMP cGMP Koffein Teofillin Energetika ATP Információ tárolás/átadás (prekurzorok/szubsztrátok) RNS DNS

3 DNS, RNS Ribo – Dezoxiribo-nukleázok Mono-(oligo-)nukleotidok Foszfatázok Nukleozidok* Pi Nukleozidázok Újrafelhasználódnak R dR Purin- Pirimidin- bázisok B (d)R Táplálék: *Parenterális: Timidin C 14 Uridin H 3 poolok DNS, RNS szintézis Különböző sejtféleségek

4 Szövetek (máj, lép, vese): Nukleozidok H2OH2O dR Pi R - P Nukleozidázok Pirimidin Purin Degradáció (Urát, NH + 4,  -Ala,  -aminoizobutirát) Újra felhasználódnak

5 Különböző sejtféleségek C N C C N N C N Asp 6 CO 2 5 Gly 2 N 10 – Formil-THF 3 Gln 4 1 N 10 – Formil- THF 7 A purinváz szintézise

6 A puringyűrű ribóz foszfáton szintetizálódik O - – P – O – CH 2 O O O¯O¯ OH OH H OH O - – P – O – CH 2 O O¯O¯ OH OH H α O – P – O – P – O ¯ ATP AMP PRPP - szintetáz H H H O H H O O O ¯ ══ Ribóz 5 - foszfát Pentózfoszfát út 5 – Foszforibozil – 1 – pirofoszfát (PRPP) AMP GMP IMP Gln Amido – foszfo – ribozil – transzferáz Glu PPi Azaszerin (tumor kemoterápia) O - – P – O – CH 2 O O O¯O¯ OH OH NH 2 OH H H H 5 – Foszforibozil – 1 – amin β COOH C – NH 2 CH 2 O C CH 2 N ═ N + H O═ (Gln analóg)

7 P R ATP AMP P R PP IMP AMP GMP Katalitikus alegység Regulátor alegység PRPP-szintetáz  Regulator alegység defekt

8 NH 2 Ribóz - P ATP ADP Gly Foszforibozil – glicinamid szintetáz Pi NH 2 CH 2 O C NH Ribóz - P ═ Glicinamid ribonukleotid H – C ═ O NH 2 CH 2 O ═ C NH Ribóz - P N 10 – Formil – THF Foszfo – ribozil – glicinamid transzferáz THF NH CH 2 C ═ O H HN ═ C NH Ribóz – P ADP ATP H2OH2O Glu Gln F – r – formil – glicinamidin - szintetáz Formilglicin –amidin ribonucleotid ATP Formilglicinamid ribonukleotid

9 C N C C N N C N Asp 6 CO 2 5 Gly 2 N 10 – Formil-THF 3 Gln 4 1 N 10 – Formil- THF 7 A purinváz szintézise

10 Foszforibozil – amino Imidazol szintetáz ADP HC C H 2 N N N CH = = R ibóz- P 5 – aminoimidazol ribonukleotid HOOC C H 2 N N N CH = = R ibóz- P C 5 – Aminoimidazol – 4 – karbonsav ribonukleotid AspATP ADP F – r – a –i – Szukcinokarboxamid szintetáz CO 2 F –r – amino –imidazol karboxiláz C C NH 2 N N CH = = R ibóz- P C HOOC – C – N – HOOC – CH 2 H H O ═ 5 – Aminoimidazol – 4 – N – szukcinokarboxamid ribonukleotid Adenilo – szukcinát liáz

11 Különböző sejtféleségek C N C C N N C N Asp 6 CO 2 5 Gly 2 N 10 – Formil-THF 3 Gln 4 1 N 10 – Formil- THF 7 A purinváz szintézise

12 Adenilo –szukcinát liáz Fumarát NH 2 N N CH = = R ibóz- P C NH 2 O ═ CC N H N CH = = R ibóz- P C NH 2 O ═ CC O ═ C H N 10 – Formil – THF THF Foszfo – ribozil – amino – imidazol – karboxamid formil transzferáz 5 – Aminoimidazol – 4 – karboxamid – ribonukleotid 5 – Formamidoimidazol – 4 – karboxamid – ribonukleotid N N N CH = = R ibóz- P C NH O ═ CC HC ═ H2OH2O IMP – ciklohidroláz (IMP szintáz) PRPP – kináz } Purin gyűrű Hipoxantin Inozinsav (IMP) AMP GMP

13 AMP és GMP szintézise N N N CH = = R - P C NH O ═ C C HC ═ IMP N N N CH = = R - P C N NH C C HC ═ N N N CH = = H R - P C NH O ═ C C O ═ C ═ HOOC – CH 2 – C – COOH H Adenilo szukcinát szintetát GDP GTP Pi Asp IMP dehidrogenáz NAD NADH H2OH2O Adenilo szukcinát Xantilsav (Xantozin – 5 ’ – foszfát, xantilát) ═ GMP AMP

14 Adenilo – szukcinát liáz Fumársav N N N CH = = R - P C N NH 2 C C HC ═ Adenilsav (adenilát) AMP ADP ATP N N N CH = = H R - P C NH O ═ C C H 2 N – C ═ Gln Glu ATP AMP PPi H2OH2O GMP szintetáz Guanilsav (quanilát)) GMP GDP GTP kinázok ATPGTP Gln analógok ═

15 Purin nukleotid bioszintézisének feedback szabályozása Ribóz – 5 – P Kináz (szintetáz) PRPP Transzferáz PR-amin IMP GTP ATP Szintetáz Dehidrogenáz Adenilo szukcinát Xantilsav Mono – P - kináz AMP Di-P-kináz ATP GMP GTP

16 P R ATP AMP P R PP IMP AMP GMP Katalitikus alegység Regulátor alegység PRPP-szintetáz  Regulator alegység defekt

17 Több növényi purin származék (metilált xantinok) farmakológiai jelentőséggel bír. CH 3 N O CH 3 N N N = CH 3 = O ═ 1, 3, 7 trimetil (koffein) xantin kávé CH 3 N O N N N = CH 3 = O ═ 1, 3 dimetil (Teofillin) xantin tea N O CH 3 N N N = CH 3 = O ═ 3, 7 dimetil (Teobromin) xantin kakaó

18 A purin bázisok újra felhasználhatók („Mentő utak”) O - - P – O – CH 2 O O-O- = H O H H OH H O – P – O – P - O - O O - = = PRPP Adenin Adenin-foszforibozil transzferáz PPi HN C HC C CH NH 2 N N CH = = = R - P Adenilát (AMP) Ө

19 Hipoxantin + PRPP Hipoxantin-guanin- foszforibozil transzferáz PPi Guanin + PRPP PPi HN C HC C C O N N CH = = = R - P IMP = HN C C C N N CH = = = R - P = O GMP PMN Immun Agy H2NH2N Ø – Felhasználja (elfogyasztja) a PRPP-t – AMP, GMP, IMP gátolja saját szintézisét

20 A – R + (G – R) ATP ADP AMP (GMP) Adenozin kináz A: adenin G: guanin R: ribóz

21 C N C C N Pirimidin szintézis Karbamil foszfát Asp H 2 N – C – O - P – O - O = O = O-O- Gln Glu 2ADP Karbamil-foszfát szintetáz (kDa 240) 2ATP HCO - 3 Citoszolban: N donor Gln (Ureához NH + 4 ) Különböző karbamil foszfát szintetázok (urea v. pirimidin) UMP (karbamil – P szintézis az ureához: mitokondriumban)

22 H 2 N – C – O - P – O - O = O = O-O- Karbamoil - P H 2 N – C – COOH CH 2 COOH H = Asp Aszpartát - transzkarbamoiláz Pi HO – C ═ O NH 2 O ═ C CH 2 N C – COOH H H N – karbamoil-aszpartát CAD Karbamoil-foszfát szintetáz Mr ≈ kovalens Dihidroorotáz Aszpartát transz- karbamiláz Multifunkcionális enzim (emlősökben) eukariotákban O C HN CH 2 O ═ C C – COOH N H H ═ Dihidroorotsav NAD NADH Dihidro – orotát dehidrogenáz Dihidroorotáz H2OH2O Orotsav

23 O C HN CH O ═ C C – COOH N H ═ Orotsav (orotát) ═ Orotsav Orotsav aciduria O C HN CH O ═ C C – COOH N H ═ O - - P – O – CH 2 O O-O- = H O H H OH PRPP PPi Orotát-foszfo-ribozil- transzferáz Orotidilsav (Orotidin – 5’ – foszfát) O – f – r Transzferáz Orotidilát dekarboxiláz kovalens komplex eukariotákban Örökletes defekt v. 6 – azauridin (anticancer) Th: uridin Uridilsav (UMP) ═ ═ Orotidilát dekarboxiláz

24 CO 2 O C HN CH O ═ C C H N Ribóz – P PP ═ O C HN CH O ═ C C H N Ribóz P ═ ADP ATP UDP Nukleozid UMP difoszfát kináz kináz UTP (uridin trifoszfát) ATP ADP Gln H 2 O CTP szintetáz Glu NH 2 C N CH O ═ C CH N Ribóz –P – P – P ═ CTP (citidin trifoszfát) Uridilsav uridilát UMP uridin monofoszfát

25 Dezoxiribonukleotidok szintézise P - P – O – CH 2 H O H H OH H Bázis P - P – O – CH 2 H O H H OH H H Bázis NADPH NADP H2OH2O Ribonukleotid reduktáz: Ribonukleotid difoszfát a szubsztrátja Nem tudja „megkülönböztetni” a bázisokat (ADP, GDP, CDP és UDP) SH enzim: SH BDP +  dBDP + H 2 O SH SSSS 

26 B1B1 B1B1 Szubsztrát specificitás Reguláció ATP  dATP SH B2B2 B2B2 Fe 3+ - O - Fe 3+ Szubsztrátok ADP CDP UDP GDP OH O·O· 

27  dCDP dCTP dUDP dTTP dGDP dGTP dADP dATP CDP UDP GDP ADP ATP    

28 Dezoxi timidilát (dTMP) szintézise: „Uridin-út” HN CH O = C CH C N = = O HN C – CH 3 C CH C N = = O O = P dR P N 5 N 10 - metilén -THF DHF THF Gly Ser NADP NADPH Dihidrofolát reduktáz dUMP dTMP Timidilát szintáz

29 N CH 2 C N H H N 5 N 10 -metilén-tetrahidrofolát (THF) 5 10 H N 5 N 10 -metilén – THF C atom donor

30 HN C – CH 3 C CH C N = = O O = HN C – CH 3 C CH C N = = O O = Dezoxi timidilát (dTMP) szintézise: „Timidin-út” H O H H OH H H H O H H OH H H HO – CH 2 O – - P - O – CH 2 O = Timidin kináz ATP ADP dT (dezoxitimidin) dTMP (Dezoxitimidinmonofoszfát) DNS-degradáció - sejtek - táplálék dT 3 H, 14 C DNS szintézis O–O–

31 Rák ellenes gyógyszerek F - Uracil RNS –be épül F- UDP, F - dUDP Fluoro –dezoxiuridin (F - dUMP O C HN C - F O ═ C C H N P -dR ═ O C HN C - F O ═ C C H N P -dR ═ THF CH 2 S - enzim „Szuicid enzim”: Kovalens komplex UDP Ribonukleotid reduktáz dUMP dTMP Timidin kináz dT N, 5 N 10 Metilén THF DHF Gly Ser NADP Dihidrofolát reduktáz NADPH THF analógok: kompetitív gátlók (K i ≈ M) Aminopterin Metotrexát dTDP dTTP DNS ATP ATP NTP Pi Pi Polimeráz Kinázok és foszfatázok (szulfonamidok, antibakteriális szerek) Timidilát - szintáz

32 N N NH 2 HO – CH 2 O OH H H H OH O ═ Pirimidin és purin analógok N N H SH N 6 –merkaptopurin („Immurán”) Hipoxantin + PRPP S – IMP AMP GMP Citozin arabinozid araCTP a dCTP analógja DNS szintézist gátol ═

33 Nukleotidok lebontása AMP Pi NH 4 + Adenozin IMP NH 4 + Pi GMP CMP UMP Pi Pi Pi Inozin Guanozin Citidin Uridin

34 Nukleotidázok dCMP dUMP dTMP dC Pi Pi NH 4 + dU dT (uridin) (timidin)

35 Purin/pirimidin nukleozid foszforilázok B R Pi B R - P Degradáció

36 Purin bázisok lebontása. Húgysav (urát)-köszvény N N N CH = = Ribóz - P C N NH 2 C C HC ═ ═ N N N CH = = C N O C C HC ═ PRPP Gln IMP Adenilát dezamináz H2OH2O Foszfomono eszteráz PRPP HPR - transzferáz - NH 2 AMP Asp karbamid Gln Ribóz Pi Hipoxantin N N N CH = = C H N O C C H 2 N – C ═ ═ N N H H N CH = = C HN O C C O ═ C ═ GMP Foszfomonoeszteráz Ribóz Pi Guanin GPR – transzferáz PRPP H2OH2O Guanin dezamináz - NH 2 karbamid H2OH2O O 2 Xantin oxidáz H 2 O 2 Kataláz H 2 O Xantin ═

37 N N H N C – OH = = C HN OH C C HO – C ═ N N H H N C ═ O = C HN O C C O ═ C ═ stabilabb H 2 O O 2 Xantin oxidáz H 2 O 2 kataláz H 2 O Tautomer Hugysav (enol) H+H+ urát köszvény, vesekő H Hugysav (keto) Allantoin urea Xantin ═

38 P R ATP AMP P R PP IMP AMP GMP Katalitikus alegység Regulátor alegység PRPP-szintetáz  Regulator alegység defekt

39 Magas szérum hugysav (urát) szint köszvényt okozhat A hugysav „rosszul” oldódik; kicsapódik (felhalmozódik) izületekben, vesében (95% férfi) a populáció: 0.3%. AMP IMP Hipo- xantin Xantin Guanin GMP Hipoxantin – Guanin- foszforibozil transzferáz PRPP ATP Ribóz –5 –P B PRPP szintetáz (regulator alegység nem érzékeny az IMP, AMP, GMP-re) Xantin - oxidáz A A Csökken: Hiány: „köszvény” „Lesch Nyhan Magas PRPP: abnormális viselkedés: öncsonkítás, Agresszivitás, görcsök, Mentál retard Fokozott glukoz direkt - oxidáció Urát Xantin- oxidáz Ribóz P

40 Xantin Th: Allopurinol Xantin oxidáz Urát izület vese Xantin oxidáz N N H C N = = C N OH C C H – C ═ ═ N N H N C –H = = C N OH C C H – C ═ ═ H Xantin oxidázok irreverzibilisen kötődnek Urát: csökken PRPP: nem Alloxantin Hipoxantin

41 Magas szérum urát szint „hasznos”: Az ember urát szintje 10-szer magasabb , mint az elő-majmoké: hosszabb élettartam, kevesebb rákos megbetegedés Néhány metabolikus végtermék protektív ágens lehet: urát, bilirubin, C-vitamin, E-vitamin (antioxidánsok).  Oldékonyság határán van

42 COOH C – H CH 2 SH NH 2 Cys „degradáció” Cys COOH C – H CH 2 SO - 2 NH 2 COOH C ═ O CH 2 SH O2O2 NADPH α – keto-glutarát Glu Cys –sulfinát H 2 N – (CH 2 ) 2 – SO - 3 Merkaptopiruvát Taurin α- keto – glutarát Glu SO 2- 3 S 2 O 2- 3 Szulfinil piruvát Piruvát

43 COOH C ═ O CH 2 SO - 3 COOH C ═ O CH 3 Szulfinil piruvát Piruvát SO 3 2- S 2 O 3 2- SO 4 2- szulfit tioszulfát szulfát ATP AMP O ═ S – O – P – O – C 5’ O O-O- O ═ P 3’ A A deszulfináz „Aktív szulfát”

44 Urea Arg Ornitin Argszukcinát Ornitin ciklus Citrullin IMP szintáz Adenilo- szukcinát Purin ciklus AMP liáz NH + 4 dezamináz Asp Oxal- acetát Fumarát α – keto glutarát Glu Transz - amináz Aminosav Transz- amináz Ketosav Citrát ciklus Szukcinil CoA α – keto – glutarát Porfirin Aminosavak Zsírsavak

45 Adenozin-dezamináz dezoxi-adenozin, adenozin Örökletes hiánya SCID-szindroma (sever combined immunodeficiency) „Non HIV AIDS”-nek is nevezik a hasonló tünetek miatt

46 d-adenozin (mM) d-ATP (1-2μM normál szint a DNS-hez) Emelkedett szintje toxikus: több szinten gátolja a limfociták metabolizmusát (ribonukleotid-reduktáz teljes gátlása)

47 COOH C – NH 2 CH 2 H H3CH3CC5C5 S+S+ COOH C – NH 2 CH 2 H S COOH C – NH 2 CH 2 H CH 3 S COOH C – NH 2 CH 2 H SH R A Methionine-adenosyl - transferase ATP Pi PPi Pi S-Adenosyl homocystein - methyl transferase CH 3 Acceptors S-Adenosyl methionine Activated-methyl cycle Met CH 3 N 5 – methyl – THF Homocysteine - methyltransferase (Vit B 12 ) Adenosyl S-Adenosyl-homocysteine H2OH2O Adenosyl Homocysteine diet

48 A Cys bioszintézise Met HOOC – C – CH 2 – CH 2 – SH H NH 2 Homocystein Homocystin - uria Cystathionine* synthase (PP) H2OH2O HOOC – C – CH 2 – CH 2 – S – CH 2 – C – COOH H H NH 2 Cystathionine H2OH2O Cystathioninase (PP) Cystathionuria NH + 4 HOOC – C – CH 2 – CH 3 O α - ketobutyrate ═ HS – CH 2 – C – COOH H NH 2 Cys * In Synthase defect homocystein is accumulated in blood : thrombomodulin in urine: homocystin HO – CH 2 – C – COOH H NH 2 Ser

49 Homocystein és atherosclerosis Táplálék Met (1-2 g/nap) S-adenozil-Met Met Homo-Cys S – A - Homocys - CH 3 THF Ser Gly NADPH 5-metil- THF Metil-transferáz B 12 Reduktáz  Cisztation szintáz B 6 Cisztation Cys Sulfát vizelet Ser  Homo-Cys a vérben: 80% fehérjéhez disulfid  18% Homocys-Cys Homocys-Homocys  2% Szabad Homocys Genetika, öregedés, vese elégtelenség, B 12 /Folat hiány, Férfi >nő  Gyakori (5%)  Ritka Homo Cys: Thrombosis (endotel károsodás* TM diszfunkció, gátolt fibrinolizis, vérlemezke aggregáció, AT csökkenés, oxid- LDL raktározás) NO tPA TF PGl *

50 Adenozin S- adenozil-Met Metil transzferáz CH 3 Met SAM-ciklus S-adenozil-homocisztein (SAH): homocys Transzferáz (B 12 ) THF Adenozin (sejten belüli fő adenozin forrás) SAH - hidroláz Emelkedett szintje gátolja az összes metil transzferázt adenozin dezamináz Inozin

51 A pirimidin nukleotidok lebomlása A katabolizmus során a pirimidin gyűrű felhasad (a purinnal szemben) és szolubilis termékek keletkeznek: CO 2 NH 4 β-alanin, (egyetlen forrás) pantoténsav neuropeptidek zsírsavszintézis (ACP fehérje) Uridin (timidin ) P R-SP foszforiláz uracil (timidin) NADH NAD dihidropirimidin dehidrogenáz epilepszia dihidrouracil (dihidrotimin) dihidropirimidináz gyűrűhasadás (oxidáció, dezaminálás)


Κατέβασμα ppt "Nukleotidok szerkezete, funkciója N N NH 2 N N 1 2 3 4 5 67 8 9 O - – P – O – CH 2 O O-O- O OH OH 5 4 32 1 Észter kötés Nukleotid: Adenozin –5'-monofoszfát."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google