15
 Purina (1) adalah sebuah senyawa organik heterosiklik aromatik, yang terdiri dari cincin pirimidina dan cincin imidazola yang bergandeng sebelahan. Purina merupakan salah satu dari dua grup basa nitrogen. Purina, termasuk purina-purina bersubstitusi dan berbagai tautomernya, adalah heterosiklik bernitrogen yang paling banyak tersebar di alam.  [1]  Purina dan Pirimidina merupakan dua golongan yang membentuk nitrogen basa- nitrogen basa, termasuk kedua golongan basa nukleat. Dua dari keempat deoxyribonucleotide dan dua dari keempat ribonucleotide, yang merupakan bahan bangunan pokok dari DNA dan RNA, adalah purina.  Daftar isi [sembunyikan] 1 Purina yang terkenal  o 1.1 Alkaloid Purina 2 Fungsi 3 Sejarah 4 Metabolisme 5 Sumber makanan 6 Sintesis di dalam Lab  7 Referensi 8 Lihat pula 9 Pranala luar [sunting]Purina yang terkenal Jumlah purina yang terjadi secara alami di bumi sangat banyak, karena 50% basa dalam  asam nukleat, adenina (2) dan guanina (3) adalah purinai DalamDNA, basa-basa ini membentuk ikatan hidrogen dengan komplementernyapirimidina timina dan sitosina. Ini disebut pasangan basa komplementer. Dalam RNA, komplemen dari adenina adalah urasil (U) dan bukannya timina. Purin terkenal lainnya adalah hipoxantina (4), xantina (5), teobromina (6), kafeina (7), asam urat (8) dan isoguanina (9).

PROTEIN DNA RNA

Embed Size (px)

Citation preview

Purina (1) adalah sebuah senyawa organik heterosiklik aromatik, yang terdiri dari cincin pirimidina dan cincin imidazola yang bergandeng sebelahan. Purina merupakan salah satu dari dua grup basa nitrogen. Purina, termasuk purina-purina bersubstitusi dan berbagai tautomernya, adalah heterosiklik bernitrogen yang paling banyak tersebar di alam.[1]

Purina dan Pirimidina merupakan dua golongan yang membentuk nitrogen basa- nitrogen basa, termasuk kedua golongan basa nukleat. Dua dari keempat deoxyribonucleotide dan dua dari keempat ribonucleotide, yang merupakan bahan bangunan pokok dari DNA dan RNA, adalah purina.

Daftar isi[sembunyikan]

1 Purina yang terkenal

o

1.1 Alkaloid Purina

2 Fungsi 3 Sejarah 4 Metabolisme 5 Sumber makanan 6 Sintesis di dalam Lab 7 Referensi 8 Lihat pula 9 Pranala luar

[sunting]Purina

yang terkenal

Jumlah purina yang terjadi secara alami di bumi sangat banyak, karena 50% basa dalam asam nukleat, adenina (2) dan guanina (3) adalah purinai DalamDNA, basa-basa ini membentuk ikatan hidrogen dengan komplementernyapirimidina timina dan sitosina. Ini disebut pasangan basa komplementer. Dalam RNA, komplemen dari adenina adalah urasil (U) dan bukannya timina. Purin terkenal lainnya adalah hipoxantina (4), xantina (5), teobromina (6), kafeina (7), asam urat (8) dan isoguanina (9).

[sunting]Alkaloid

Purina

beberapa alkaloid yang memiliki bentuk struktur dasar Xantina: Alkaloid Purina

Nama

Struktur Utama

R1

R2

R3

kafein

CH3 CH3 CH3

Teobromina

H CH3 CH3

Theophylline

CH3 CH3 H

[sunting]Fungsi Selain dari DNA dan RNA, purina merupakan komponen biokimia yang penting dalam sejumlah biomolekul penting lainnya, seperti ATP,GTP, AMP siklik, NADH, dan koenzim A. Purina (1) sendiri, belum ditemukan dalam alam, tetapi dapat diproduksi dengan cara sintesis organik.

[sunting]Sejarah Nama 'purina' (purum uricum) diusulkan oleh kimiawan Jerman Emil Fischer pada 1884. Dia mensintesis purin pertama kalinya pada 1899. Bahan awal dari runtutan reaksinya adalah uric acid (8), yang diisolasi dari batu ginjal oleh Scheele pada tahun 1776.[3] [2]

Uric acid (8) direaksikan dengan PCl5 yang

menghasilkan 2,6,8-trichloropurine (10), yang kemudian dikonversi dengan menggunakan HI and PH4I dan menghasilkan 2,6-diiodopurine (11). Produk ini lalu direduksi menjadi purina (1) dengan menggunakan serbuk timah.

[sunting]Metabolisme Artikel utama untuk bagian ini adalah: Metabolisme purina Banyak organisme memilik cara metabolik untuk mensintesis dan memecah purina. Purina disintesis secara biologi sebagai nukleosida (basa yang menempel ke ribosa). [sunting]Sumber

makanan

Purina ditemukan dalam konsentrasi tinggi dalam daging dan produk daging, terutama organ dalam seperti hati dan ginjal. Makanan dari tumbuhan biasanya mengandung sedikit purina. Contoh makanan yang mengandung banyak purina adalah roti manis, teri, sardin, hati, ginjal sapi, otak, ekstrak daging (mis. Oxo, Bovril),hering, makerel, kerang, daging hewan liar buruan, dan gravy. Purina juga cukup banyak terdapat dalam daging babi, unggas, ikan dan makanan laut lainnya, asparagus, kubis bunga, bayam (spinach),jamur, ercis, lentil, dried pea, buncis, havermut, kulit bulir gandum, dan "mata" bulir gandum.

[sunting]Sintesis

di dalam Lab[4]

Purina (1) bisa didapat dengan hasil yang baik melalui pemanasan formamide dalam wadah terbuka pada suhu 170 C selama 28 jam.o

Procedure:

[4]

Formamide (45 gram) dipanasi dalam wadah terbuka dilengkapi condenser selama 28 jamo

dicelup dalam minyak pemanas (oil bath) pada suhu 170-190 C. Setelah mengeluarkan eksess formamide (32,1 gram) dengan menggunakan distilasi vakum, residunya lalu direflux dengan metanol. Larutan metanol kemudian disaring, dan pelarutnya dipisahkan dari filtratnya dengan menggunakan distilasi vakum. Hasilnya adalah produk yang hampir murni; 4,93 gram (71% yield dari formamide yang dipakai). Kristalisasi dengan aseton menghasilkan kristal purin yang jernih; titi leleh 218 C. Oro, Orgel, dkk. menunjukan bahwa empak molekul dari HCN ter-tetramer yang kemudian membentuk diaminomaleodinitrile (12), yang mana bisa diubah menjadi bentuk-bentuk purin alamiah yang penting.[5][6][7][8][9] o

Sintesis purin Traube (1900) adalah sebuah sintesis klasik (dari nama Wilhelm Traube) antara Pyrimidine bersubstitusi amine dan asam formic.

Nukleotida adalah molekul yang tersusun dari gugus basa heterosiklik, gula, dan satu atau lebih gugus fosfat. Basa penyusun nukleotida biasanya adalah berupa purina atau pirimidina sementara gulanya adalah pentosa (ribosa), baik berupa deoksiribosa maupun ribosa. Nukleotida adalah monomer penyusun RNA, DNA, dan beberapa kofaktor, seperti CoA, FAD, FMN, NAD, dan NADP. Dalam sel, kofaktor ini memainkan peran penting dalam fiksasi energi (misalnya fotosintesis), metabolisme, dan transduksi sinyal selular.

Nama-nama nukleotida disingkat menjadi kode empat-huruf standar. Huruf pertama berupa huruf kecil dan menandakan bawa nukleotida yang dipertanyakan adalah sebuah ribonukleotida (r) atau deoxyribonucleotid (d). Huruf ke-2 menandakan nukleosida yang berhubungan dengan nukleobasa: G: Guanina A: Adenina T: Timina C: Sitosina U: Urasil biasanya tidak ada dalam DNA, tetapi menggantikan timina pada RNA Huruf ke-3 dan ke-4 menandakan panjang dari rantai fosfat yang terikat (Mono-, Di-, Tri-) dan keberadaan sebuah fosfat (P). Sebagai contoh, deoksi-sitidin-trifosfat disingkat sebagai dCTP.

Nukleotida merupakan struktur pembentuk inti sel - DNA dan RNA yang penting untuk perkembangan sel, fungsi-fungsi tubuh dan penggantian jaringan yang rusak. Nukleotida tersebut terdapat di semua sel tubuh. Nukleotida juga berperan dalam metabolisme sel. Contohnya saja nukleotida jenis Adenosin triposphat, yang merupakan pembawa energi utama ke dalam sel tubuh. Sel tubuh tidak akan berfungsi tanpa nukleotida ini. Nukleotida juga berfungsi untuk membantu sintesa lemak, karbohidrat, dan protein.

Nukleotida secara alami terbentuk didalam tubuh kita. Nuleotida khususnya terdapat di dalam jaringan tubuh yang berganti secara cepat, misalnya: jaringan kulit, sel darah merah dan putih, dan juga dalam sistem kekebalan tubuh. Tubuh kita dapat membentuk nukleotida ini di dalam hati. Selain itu, kita juga bisa mendapatkannya dari luar tubuh melalui makanan yang kita konsumsi. Nukleotida tersedia di dalam ASI, zat ini terbukti memberikan banyak manfaat bagi anak anda. Terdapat 13 jenis nukleotida yang ditemukan di dalam ASI, 5 diantaranya terbukti memiliki fungsi-fungsi fisiologis. 5 Nukleotida tersebut adalah: 1. Sitidin 2. Adenosin 3. Uridin 4. Guanosin 5. Inosin

Nukleotida berperan penting dalan membangun kekebalan tubuh terhadap infeksi. Hal tersebut merupakan salah satu alasan mengapa anak yang diberikan ASI jarang terkena batuk, pilek, dan berbagai penyakit lain. Nukleotida mencegah infeksi saluran pencernaan Terjadinya diare pada anak-anak biasanya disebabkan oleh infeksi virus di saluran perncernaan (gastroenteritis). Terkadang diare juga disebabkan oleh bakteri atau parasit. Nukleotida tidak hanya dapat melindungi anak anda dari infeksi saluran cerna yang parah, tapi juga membantu pencegahan dan penyembuhan diare.

Asam lemak tidak jenuh ganda rantai panjang atau LCPUFAs terbukti meningkatkan intektual dan perkembangan pengelihatan bayi.

Anak membutuhkan suplai DNA secara tetap dan pergantian RNA yang cepat untuk membantu pertumbuhannya. Jutaan sel baru dibutuhkan setiap harinya. Pertumbuhan seorang anak terjadi sangat cepat, terutama semasa bayi, kebutuhan nukleotida meningkat setiap hari, melebihi kemampuan tubuh untuk memproduksinya.

Hal tersebut menjadi alasan mengapa bayi juga membutuhkan nukleotida dari luar tubuhnya, yaitu dari ASI. Sayangnya, kadar nukleotida dalam susu sapi hampir tidak terdeteksi.

Nukleotida terdiri dari purin atau primidin yaitu senyawa basa yang mengandung N, gula pentose (ribosa atau deoksiribosa), dan fosfat. Kebanyakan nukleotida merupakan bahan pembentuk asam nukleat. ADP (adenosine difosfat) dan ATP (adenosine trifosfat) adalah modifikasi nukleotida tertentu yang penting dalam mobilisasi energy dalam sel. ATP dibuat dari ADp melalui penambahan gugus fosfat yang berenergi tinggi.Nukleotida dalam spiral ganda molekul asam nukleat terikat di antara dua basa tersebut tetapi ikatan itu hanya di antara adenine dan timin (pada DNA) atau di antara adenine dan urasil (pada RNA) dan di antara guanine dan sitosin. Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/zoology/2104006-pengertian-nukleotida/#ixzz1cZoM6SeD

1.

Pengertian Pirimidin

Purin dan pirimidin merupakan komponen utama DNA, RNA, koenzim (NAD, NADP, ATP, UDPG). Inti purin dan pirimidin adalah inti dari senyawa komponen molekul nukleotida asam nukleat RNA dan DNA. Contoh Pirimidin: (sitosin, urasil, timin) dimetabolisme jadi CO2 dan NH3. Golongan basa nitrogen pada DNA/ RNA Derivat Pirimidin berupa senyawa sitosin, urasil dan timin Nukleosida diberi nama sesuai nama basa pembentuknya yaitu adenin nukleisida (adenosin), guanin nukleisida (guanosin), urasil nukleosida (uridin), timin nukleisida (timidin), sitosin nukleisida (sitidin)

2.

Sistematika Biosintesis Pirimidin

Biosintesis Pirimidin memerlukan PRPP, glutamin, CO2, aspartat dan H4folat. Berbeda dengan biosintesis purin yaitu dengan ribosefosfat. Ribosefosfat disini diikat pada akhir reaksi. Enzim pd reaksi (4) terjadi dalam mitokondria dan yang lainnya terjadi dalam sitosol.

3.

Katabolisme Pirimidin

Katabolisme pirimidin terutama terjadi di hati. Ekskresi aminoisobutirat meningkat pada leukemia dan radiasi sinar X akibat peningkatan destruksi sel dan DNA nya. Ekskresi aminoisobutirat juga meningkat pada 25% orang normal dari etnis Cina dan Jepang Untuk pseudouridin yang terdapat dalam tRNA, tidak ada mekanisme hidrolisa atau fosforilasi untuk nukleosida ini menjadi basa pirimidinnya (urasil), sehingga pseudouridin diekskresikan sebagai pseudouridin dalam urine manusia. Hasil akhir katabolisme pirimidin berupa CO2, ammonia, beta alanin dan propionat serta mudah larut dalam air a. Ciri Katabolisme Pirimidin 1. Ekskresi asam amino isobutirat meningkat pada leukemia dan radiasi sinar X,akibat peningkatan destruksi sel dan DNA nya. 2. Ekskresi asam amino isobutirat juga meningkat pada 25% orang normal dari etnis Cina dan Jepang 3.Untuk pseudouridin yang terdapat dalam tRNA, tidak ada mekanisme hidrolisa atau fosforilasi untuk nukleosida ini menjadi basa pirimidinnya (urasil), sehingga pseudouridin diekskresikan sebagai pseudouridin dalamurine manusia b. Proses Katabolisme Protein Sitosin Urasil Dihidrourasil Asam ureidopropionat CO2 + NH3 Timin Dihidrotimin Asam ureidoisobutirat CO2 + NH3

4.

Regulasi Biosintesis Pirimidin

Regulasi biosintesis pirimidin dilakukan melalui 2 mekanisme, yaitu :

1. Dua enzim pertama diregulasi secara allosterik (karbamoil fosfat sintetase dan aspartat transkarbamoilase) Karbamoil fosfat sintetase: - dihambat oleh UTP dan nukleotida purin - diaktivasi oleh PP ribose P Aspartat transkarbamoilase dpt dihambat oleh CTP 2. Tiga enzim pertama dan dua enzim terakhir diregulasi secara represi dan derepresi yang terkoordinasi

5.

Kelainan Metabolisme Pirimidin

Hasil akhir katabolisme pirimidin berupa CO2, ammonia, beta alanin dan propionat serta mudah larut dalam air. Namun bila over produksi, didapati kelainankelainan. Kelainan kelainan tersebut antara lain : Hiperurikemia dengan overproduksi PPRP, yaitu peningkatan nukleotida dan peningkatan ekskresi dari beta alanin Defisiensi folat dan vitamin B12 defisiensi TMP Aminoisobutirat Aciduria, yaitu kelainan autosomal resesif. Sifatnya diturunkan, terutama pada orang-orangAsia dan tidak ada hubungannya dengan penyakit lain. Reyes Syndrome yaitu gangguan pada mitokondria hati Orotikasiduria sekunder karena ketidakmampuan mitokondria memakai karbamoil fosfat (pada defisiensi ornitin trankarbamoilase) dan overproduksi asam orotat Defisiensi ornitin transkarbamoilase (enzim dalam mitokondria hati untuk sintesa urea dan arginin) yaitu terjadi peningkatan ekskresi dari asam orotat, urasil, dan uridin. Karena blok enzim sehingga terjadi akumulasi enzim tersebut dalam mitokondria. Enzim ini dapat berdifusi keluardari sitosol dan katalisa intesis pirimidin

METABOLISME NUKLEOTIDA

SECARA UMUM

Persyaratan untuk metabolisme nukleotida dan basis serumpun mereka dapat dipenuhi dengan baik asupan makanan atau sintesis de novo dari molekul berat rendah prekursor. Memang, kemampuan untuk menyelamatkan nukleotida dari sumber dalam tubuh dapat mengurangi apapun kebutuhan gizi untuk nukleotida, sehingga purin dan basa pirimidin tidak diperlukan dalam makanan. Jalur penyelamatan adalah sumber utama dari nukleotida untuk sintesis DNA, RNA dan enzim co-faktor.

Ekstraselular hidrolisis asam nukleat ditelan terjadi melalui tindakan bersama dari endonuklease, phosphodiesterases dan phosphorylases nukleosida. Endonuklease mendegradasi DNA dan RNA di situs internal menyebabkan produksi oligonucleotides. Oligonucleotides selanjutnya dicerna oleh phosphodiesterases bahwa tindakan dari ujung ke dalam menghasilkan nukleosida bebas. Dasar yang terhidrolisis dari nukleosida oleh aksi phosphorylases yang menghasilkan ribosa-1-fosfat dan bebas basa. Jika nukleosida dan / atau basa tidak kembali memanfaatkan lebih lanjut basa purin menjadi asam urat terdegradasi dan pirimidin untuk -aminoiosobutyrate, NH3 dan CO2.

Baik menyelamatkan dan jalur sintesis de novo dari purin dan memimpin biosintesis pirimidin untuk produksi nukleosida-5-fosfat melalui pemanfaatan suatu gula diaktifkan menengah dan kelas enzim yang disebut phosphoribosyltransferases. Gula aktif yang digunakan adalah 5-phosphoribosyl-1pirofosfat, PRPP. PRPP dihasilkan oleh tindakan sintetase PRPP dan memerlukan energi dalam bentuk ATP seperti yang ditunjukkan:

Perhatikan bahwa reaksi ini melepaskan AMP. Oleh karena itu, 2 fosfat energi setara tinggi dikonsumsi selama reaksi.

BIOSINTESIS NUKLEOTIDA PURIN

Terjadinya sintesis purin dalam hati. Sintesis dari nukleotida purin dimulai dengan PRPP dan mengarah ke penuh pertama terbentuk nukleotida, inosine 5-monophosphate (IMP). jalur ini adalah diagram di bawah ini. Basis purin tanpa terikat pada molekul ribosa terlampir adalah Hipoxantina. Basis purin dibangun di atas ribosa dengan beberapa amidotransferase dan reaksi transformylation. Sintesis IMP membutuhkan lima mol ATP, dua mol glutamin, satu mol glisin, satu mol CO2,

satu mol aspartate dan dua mol formate. Para5,

moieties formil dilakukan pada tetrahydrofolate (THF) dalam bentuk N

N

10-methenyl-THF

dan N10-formil-THF.

Sintesis AMP dan GMP dari IMP

Sintesis pertama terbentuk sepenuhnya nukleotida purin, monophosphate inosine, IMP dimulai dengan 5phospho--ribosyl-1-pirofosfat, PRPP. Melalui serangkaian reaksi menggunakan ATP, tetrahydrofolate (THF) derivatif, glutamin, glisin dan aspartate ini menghasilkan jalur IMP. Tingkat membatasi reaksi ini dikatalisis oleh glutamin amidotransferase PRPP, enzim ditunjukkan oleh 1 pada Gambar tersebut. Struktur nucleobase dari IMP (Hipoxantina) akan muncul.

IMP merupakan titik cabang untuk biosintesis purin, karena dapat dikonversi menjadi baik AMP atau GMP melalui dua jalur reaksi yang berbeda. jalur yang mengarah ke AMP memerlukan energi dalam bentuk GTP; yang mengarah ke GMP memerlukan energi dalam bentuk ATP. Pemanfaatan GTP dalam jalur untuk sintesis AMP memungkinkan sel untuk mengontrol proporsi AMP dan GMP untuk dekat kesetaraan. GTP akumulasi kelebihan akan menyebabkan sintesis AMP dipercepat dari IMP sebaliknya, dengan mengorbankan sintesis GMP. Sebaliknya, sejak konversi IMP untuk GMP memerlukan ATP, akumulasi kelebihan ATP menyebabkan sintesis percepatan GMP atas yang AMP.

KATABOLISME DAN SALVAGE DARI NUKLEOTIDA PURINKatabolisme dari nukleotida purin akhirnya mengarah ke produksi asam urat yang larut dan dikeluarkan dalam urin sebagai kristal natrium urat.

KATABOLISME NUKLEOTIDA PURIN

Sintesis nukleotida dari basa purin dan nukleosida purin terjadi dalam serangkaian langkah-langkah yang dikenal sebagai jalur penyelamatan. Dasar bebas purin, adenin, guanin, dan Hipoxantina, dapat dikonversi untuk nukleotida yang berhubungan dengan phosphoribosylation. Dua enzim transferase kunci yang terlibat dalam sisa dari purin: phosphoribosyltransferase adenosine (APRT), yang mengkatalisis reaksi berikut:

adenin + PRPP AMP + PP

i

dan Hipoxantina-guanin phosphoribosyltransferase (HGPRT), yang mengkatalisis reaksi berikut:

Hipoxantina + PRPP IMP + PP

i

guanin + PRPP GMP + PP

i

Sebuah enzim penting kritis sisa barang purin dengan cepat membagi sel adalah adenosin deaminase (ADA) yang mengkatalisis deaminasi untuk inosine disebut adenosin. Defisiensi ADA dalam hasil dalam gangguan severe combined immunodeficiency, SCID (dan diuraikan di bawah).

SIKLUS METABOLISME NUKLEOTIDE PURIN

Siklus nukleotida purin melayani fungsi penting dalam latihan otot. Generasi fumarat menyediakan otot rangka hanya dengan sumbernya dari substrat anapleurotic untuk siklus TCA . Dalam rangka untuk operasi lanjutan siklus selama latihan, protein otot harus digunakan untuk memasok nitrogen amino bagi generasi aspartate. Generasi asparate terjadi oleh reaksi transaminasi standar yang interconvert asam amino dengan -ketoglutarate untuk membentuk glutamat dan glutamat dengan oxaloacetate untuk membentuk aspartat. Myoadenylate deaminase adalah khusus isoenzyme AMP deaminase otot, dan kekurangan dalam memimpin deaminase myoadenylate untuk pasca-latihan kelelahan, kram dan mialgia.

BIOSINTESIS NUKLEOTIDA PIRIMIDINSintesis pirimidin kurang kompleks dibandingkan dengan purin, karena dasar jauh lebih sederhana. . Basis menyelesaikan pertama adalah berasal dari 1 mol glutamin, satu mol ATP dan satu mol CO2

(yang

merupakan karbamoilfosfat) dan satu mol aspartate. Sebuah mol tambahan glutamin dan ATP diperlukan dalam konversi UTP untuk CTP. Jalur biosintesis pirimidin adalah diagram di bawah ini.

Karbamoilfosfat digunakan untuk sintesis nukleotida pirimidin berasal dari glutamin dan bikarbonat, dalam sitosol, yang bertentangan dengan siklus urea carbamoyl fosfat berasal dari amonia dan bikarbonat dalam mitokondria. Reaksi siklus urea dikatalisis oleh sintetase karbamoilfosfat I (CPS-I) sedangkan prekursor nukleotida pirimidin disintesis oleh CPS-II. Carbamoyl phosphate is then condensed with aspartate in a reaction catalyzed by the rate limiting enzyme of pyrimidine nucleotide biosynthesis, aspartate transcarbamoylase (ATCase). karbamoilfosfat kemudian kental dengan aspartat dalam reaksi dikatalisis oleh enzim rate limiting biosintesis nukleotida pirimidin, transcarbamoylase aspartate (ATCase).

Sintesis karbamoilfosfat oleh CPS IISintesis UMP dari karbamoilfosfat. Carbamoyl fosfat digunakan dalam sintesis nukleotida pirimidin berbeda dari yang disintesis pada siklus urea, yang merupakan sintesis dari glutamin bukan amonia dan disintesis dalam sitosol. Reaksi ini dikatalisis oleh fosfat II carbamoyl sintetase (CPS-II). Selanjutnya karbamoilfosfat dimasukkan ke dalam jalur biosintesis nukleotida pirimidin melalui aksi transcarbamoylase aspartate, ATCase (enzim # 1) yang merupakan rate limiting langkah dalam biosintesis pirimidin Setelah selesai sintesis UMP dapat terfosforilasi untuk UTP dan digunakan sebagai substrat untuk synthase CTP untuk sintesis nukleotida CTP uridina. Juga merupakan prekursor untuk sintesisde novo dari nukleotida timin.

Sintesis pirimidin berbeda dalam dua cara yang signifikan dari tahun purinPertama, struktur cincin dipasang sebagai basa bebas, tidak dibangun di atas PRPP. PRPP akan ditambahkan ke base pertama terbentuk

sepenuhnya pirimidin (asam orotic), membentuk monophosphate orotate (OMP), yang kemudian dekarboksilasi menjadi UMP. Kedua, tidak ada cabang di jalur sintesis pirimidin. UMP adalah fosforilasi dua kali untuk menghasilkan UTP (ATP merupakan donor fosfat). Yang pertama adalah fosforilasi dikatalisis oleh kinase uridylate dan yang kedua oleh nukleosida difosfat kinase mana-mana. Akhirnya UTP adalah aminated oleh aksi synthase CTP, menghasilkan CTP. Para nukleotida timin yang pada gilirannya diturunkan oleh sintesis de novo dari Dump atau dengan jalur selamatkan dari deoxyuridine atau deoxythymidine.

Sintesis CTP dari UTP SINTESIS NUKLEOTIDA TIMINDe novo jalan menuju dTTP sintesis pertama yang membutuhkan penggunaan Dump dari metabolisme baik UDP atau CDP. tempat pembuangan sampah diubah menjadi dTMP oleh aksi synthase timidilat. Kelompok metil (ingat timin yang 5-metil urasil) adalah disumbangkan oleh N5, 10-metilen

THF N, mirip dengan

sumbangan dari kelompok metil selama biosintesis dari purin. Sifat unik dari tindakan synthase timidilat adalah bahwa THF dikonversi menjadi dihydrofolate (DBD), yang hanya menghasilkan reaksi seperti DBD dari THF. Agar reaksi synthase timidilat untuk melanjutkan, THF harus dibuat ulang dari DBD. Hal ini dilakukan melalui aksi reduktase dihydrofolate (DHFR). . THF kemudian dikonversi menjadi NTHF 5,

N

10-

melalui tindakan transferase hidroksimetil serin. Peran penting dalam biosintesis nukleotida DHFR timidin

membuat target yang ideal untuk agen kemoterapi (lihat di bawah).

Sintesis dTMP dari DumpJalur penyelamatan untuk dTTP melibatkan sintesis enzim kinase timidin yang dapat menggunakan salah satu atau deoxyuridine timidin sebagai substrat:

timidin + ATP TMP + ADP

deoxyuridine + ATP ADP + Dump

Aktivitas timidin kinase (salah satu dari berbagai deoxyribonucleotide kinase) adalah unik karena berfluktuasi dengan siklus sel, naik ke puncak aktivitas selama fase sintesis DNA; itu dihambat oleh dTTP.

KATABOLISME DAN SALVAGE DARI NUKLEOTIDA PIRIMIDINKatabolisme dari nukleotida pirimidin akhirnya menyebabkan -alanin (ketika CMP dan UMP yang rusak) atau -aminoisobutyrate (ketika dTMP diturunkan) dan NH3

dan CO

2.

The -alanin dan -aminoisobutyrate

berfungsi sebagai donor-NH2 di transaminasi dari -ketoglutarate untuk glutamat.Reaksi selanjutnya

mengubah produk untuk malonyl-KoA (yang dapat dialihkan ke sintesis asam lemak) atau methylmalonylKoA (yang dikonversikan ke succinyl-KoA dan dapat didorong dengan siklus TCA).

Sisa barang dari basa pirimidin memiliki signifikansi klinis kurang daripada purin, karena kelarutan denganproduk katabolisme pirimidin. Namun, seperti yang ditunjukkan di atas, jalur penyelamatan untuk sintesis nukleotida timidin sangat penting dalam persiapan untuk pembelahan sel. Urasil dapat diselamatkan untuk membentuk UMP melalui tindakan bersama dari fosforilase uridina dan uridina kinase, seperti ditunjukkan:

urasil fosfat + ribosa-1- uridina + P

i

uridina + ATP -> ADP + UMP

. Deoxyuridine juga merupakan substrat untuk fosforilase uridina. Pembentukan dTMP, dengan menyelamatkan dari dTMP membutuhkan fosforilase timin dan sebelumnya dihadapi kinase timidin:

timin timidin + P

i

timidin + ATP -> ADP + dTMP

Sisa barang dari deoxycytidine ini dikatalisis oleh kinase deoxycytidine:

deoxycytidine + ATP dCMP + ADP

Deoxyguanosine Deoxyadenosine dan juga substrat untuk kinase deoxycytidine, meskipun substrat ini jauh lebih tinggi daripada deoxycytidine.

m

K untuk

Fungsi utama dari kinase pirimidin nukleosida adalah untuk menjaga keseimbangan selular antara tingkat pirimidin nukleosida dan monophosphates pirimidin nukleosida. Namun, karena keseluruhan selular dan konsentrasi plasma dari pirimidin nukleosida, serta mereka yang ribosa-1-fosfat, rendah, sisa barang dari pirimidin oleh kinase ini relatif tidak efisien.

DIAMBIL DARI :

Michael W. Michael W. King, Ph.D / IU School of Medicine / miking at iupui.edu Raja, Ph.D / IU School of Medicine / miking di iupui.edu