BIOQUÍMICA VI - Metabolismo de nucleotídeos @medxu

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ESTRUTURA 
✓ São compostos de uma base nitrogenada, um monossacarídeo pentose e um, 
dois ou três grupos fosfato; 
✓ Há dois tipos de base: purinas e pirimidinas; 
- Bases púricas: adenina (A) e guanina (G) (tanto no DNA como no RNA); 
- Bases pirimídicas: timina (T), citosina (C) e uracila (U); Obs.: Timina e uracila 
diferem por apenas um grupo metila. 
 
 EXTRA: 
✓ Bases incomuns aparecem ocasionalmente em algumas espécies de DNA e RNA 
(ex: DNAs virais e RNAt); 
✓ Modificações nas bases nitrogenadas: metilação, hidroximetilação, glicosilação, 
acetilação ou redução; 
✓ Base incomum na sequência de nucleotídeos: Reconhecimento por enzimas 
específicas e proteção contra a degradação por nucleases. 
 
EXTRA: Nucleosídeos X Nucleotídeos 
✓ Nucleosídeo = PENTOSES + BASE NITROGENADA 
✓ Nucleotídeo= NUCLEOSÍDEO + GRUPO FOSFATO (P) 
✓ Nucleosídeos: 
- Ribose (pentose) + base nitrogenada = ribonucleosídeo; 
- 2-Desoxirribose (pentose) + base nitrogenada = desoxirribonucleosídeo; 
- Os ribonucleosídeos de A, G, C e U são denominados adenosina, guanosina, 
citidina e uridina, respectivamente; 
- Já os desoxirribonucleosídeos de A, G, C e T apenas recebem o prefixo “desoxi”. 
Ex: desoxiadenosina, desoxiguanosina, desoxicitidina e desoxitimidina (ou 
apenas “timidina”); 
- Os anéis das bases nitrogenadas purinas são numerados de 1 a 9 e nas pirimidinas 
de 1 a 6; 
- Já o anel da pentose é numerado de 1’ a 5’ ; 
- Logo, quando nos referimos ao carbono 5’ de um nucleosídeo (ou nucleotídeo) 
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estamos especificando que é um carbono presente na pentose. 
 
✓ Nucleotídeos 
- São ésteres mono, di ou trifosfatados de nucleosídeos; 
- Primeiro fosfato liga-se à hidroxila do carbono 5’ da pentose; 
- Tal composto chama-se então nucleosídeo 5’-fosfato ou 5’-nucleotídeo; 
- O tipo de pentose é designado adicionando-se um prefixo. Ex: 5’- 
ribonucleotídeo ou 5’-desoxirribonucleotídeo; 
- Se um grupo fosfato é ligado ao carbono 5’ da pentose, a estrutura será um 
nucleosídeo monofosfato (ex: AMP). Se um segundo ou terceiro fosfatos forem 
adicionados ao mesmo nucleosídeo, serão formados um nucleosídeo difosfato 
(ex: ADP) e trifostato (ex: ATP); 
- O segundo e o terceiro fosfatos são ligados ao nucleotídeo por uma ligação de 
alta energia. 
 
SÍNTESE DOS NUCLEOTÍDEOS PÚRICOS 
Precursor: PRPP 
Substrato: Ribose-5-fosfato 
Produto: Fosforribosil-pirofosfato (PRPP) Cofatores: ATP → AMP 
 
MONTAGEM DAS BASES PÚRICAS 
Substrato: PRPP 
Produto: 5-fosfo-β-ribosilamina (R5P-NH2) 
Enzima: Gln-PRPPamidotransferase 
Cofatores: Glutamina → Glutamato + PPi 
 
Substrato: R5P-NH2 
Produto: Glicinamida ribonucleotídeo (GAR) 
 Enzima: GAR sintetase 
Cofatores: Glicina + ATP → ADP + Pi Substrato: GAR 
Produto: Formil glicinamida ribonucleotídeo (FGAR) 
Enzima: GAR transformilase 
Cofatores: Formil/ H-folato → H-folato 
 
Substrato: FGAR 
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Produto: Formil glicinamidina ribonucleotídeo (FGAM) Enzima: FGAR amido 
transferase 
Cofatores: Glicina + ATP → Glutamato + ADP + Pi 
 
Substrato: FGAM 
Produto: Aminoimidazol R(ibose) (AIR) Enzima: FGAM ciclase 
Cofatores: ATP + H2O → ADP + Pi 
 
Substrato: AIR 
Produto: 5-amino-4-carboxiamino imidazol R 
Enzima: AIR carboxilase 
Cofatores: CO2 → HCO3 
 
Substrato: 5-amino-4-carboxiamino imidazol R 
Produto: N-succinil-5-aminoimidazol-4-carboxiamina R (SAICAR) 
Enzima: SAICAR sintetase 
Cofatores: Aspartato + ATP → ADP + Pi 
 
Substrato: SAICAR 
Produto: 5-aminoimidazol-4-carboxiamina (AICAR) 
Enzima: SAICAR liase 
Cofatores: → Fumarato 
 
Substrato: AICAR 
Produto: n-formilaminoimidazol-4-carboxiamina (FAICAR) 
Enzima: AICAR transformilase 
Cofatores: Formil + H-folato → H-folato 
 
Substrato: FAICAR 
Produto: Inosinato (IMP) 
Enzima: IMP sintase 
Cofatores: → H2O 
 
Substrato: IMP 
Produto intermediário: Adenil-succinato 
 Produto: Adenosina monofosfato (AMP) 
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Enzimas: Adenil-succinato sintetase/ Adenil-succionato liase 
 Cofatores: Aspartato + GTP → Fumarato + GDP + Pi 
 
OU 
 
Substrato: IMP 
Produto intermediário: Xantina monofosfato (XMP) 
Produto: Guanosina monofosfato (GMP) 
Enzimas: IMP desidrogenase/* XMP-glutamino amidotransferase * 
Cofatores: H2O + NAD+ + Glicina + ATP → NADH + H+ + Glutamato + AMP + 
PPi 
 
EXTRA: Quimioterápicos como a Azasenina e Activicina inativam a enzima XMP-
glutamino amidotransferase = atrapalhando assim a divisão celular das células 
cancerígenas. 
 
MONTAGEM DAS BASES PIRIMÍDICAS 
Substrato: Aspartato Substrato: N-carbomoil aspartato 
Produto: N-carbomoil aspartato Produto: L-diidroorotato 
Enzima: Trans-carbamoilase Enzima: Diidroorotatase 
Cofatores: Carbomoil P + Asp → Pi Cofatores: → H2O 
 
Substrato: L-diidroorotato Substrato: Orotato 
Produto: Orotato Produto: Orotidilato 
Enzima: Diihidrorotato desidrogenase Enzima: Orotato fosforribosil 
transferase 
Cofatores: NAD+ → NADH + H+ Cofatores: PRPP→ PPi 
 
Substrato: Orotidilato 
Produto: Uridina Monofosfato (UMP) Enzima: Orotidilato descarboxilase 
Cofatores: → CO2 
 
Substrato: UMP Substrato: Uridina trifosfato (UTP) 
Produto: UTP Produto: Citidina trifosfato (CTP) 
Enzima: Orotidilato descarboxilase Enzima: - 
Cofatores: 2 ATP → 2 ADP Cofatores: ATP + Glu → ADP + Pi + Gln 
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REDUÇÃO DOS RIBONUCLEOTÍDEOS PARA DESSOXIRRIBONUCLEOTÍDEOS
 
PRODUÇÃO DE dTMP 
✓ A partir dos produtos das etapas acima, ocorre a produção da Timina 
Monofosfato (TMP); 
✓ O fluorouracil, o metotrexato e a aminopterina são quimioterápicos que inibem 
enzimas dessa síntese de TMP. 
VIAS DE SALVAÇÃO – transformar os nucleotídeos em moléculas energéticas 
Guanina ou hipoxantina + PRPP 
GMP ou IMP + PPi 
Adenina + PRPP 
AMP + PPi 
Nucleosídeo + ATP 
NMP + ADP 
 
DEGRADAÇÃO DOS NUCLEOTÍDEOS PÚRICOS 
✓ A degradação de nucleotídeos púricos da dieta acontece no INTESTINO 
DELGADO, por ação de enzimas pancreáticas que realizam HIDRÓLISE, 
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transformando-se em NUCLEOSÍDEOS ou em BASES LIVRES; 
 
RNA E DNA → Ribonucleases e Desoxiribonucleases → OLIGONUCLEOTÍDEOS 
→ MONONUCLEOTÍDEOS 3’ E 5’ → Fosfodiésterases → NULEOSÍDEOS OU 
BASES LIVRES → Nucleotidases. 
 
EXTRA: 
✓ As purinas e as pirimidinas da dieta não são usadas em larga escala para a síntese 
de Ácidos Nucléicos teciduais, em vez disso, as purinas da dieta são convertidas 
em Ácido Úrico pelas células da mucosa intestinal. 
✓ A maior parte do ácido úrico entra no sangue e é excretado na urina. 
✓ Por isso, indivíduos propensos a desenvolver gota dever sem cuidadosos ao 
ingerirem alimentos com altas taxas de ácidos nucléicos como miúdos de 
animais, anchovas, sardinhas e leguminosas, como feijão. 
✓ O restante das purinas é metabolizado pela flora intestinal. 
 
FORMAÇÃO DO ÁCIDO ÚRICO 
✓ Grupo amino removido do AMP ou adenosina para formar IMP ou inosina 
(hipoxantina ribose), por ação da AMP ou adenosina-desaminase; 
✓ IMP e GMP são convertidos em suas formas nucleosídicas = inosina e guanosina 
pela 5’nucleotidase; 
✓ Inosina e Guanosina são convertidas em suas respectivas bases púricas, 
hipoxantina e guanina pela purina-nucleosídeo fosforilase; 
✓ Guanina desaminada para formar xantina; 
✓ Hipoxantina oxidada pela xantina-oxidase a xantina que é transformada em 
ácido úrico pela mesma enzima. 
 
DOENÇAS 
GOTA 
✓ Níveis elevados de ácido úrico no sangue e urina. Depósito de cristais de urato 
de sódio, principalmente em articulações (artrite) e tecido renal intersticial 
(cálculo renal), tecido cartilaginoso; 
Tratamento da Gota - Inibidores da xantina oxidase (Colchicina, Alopurinol e 
Aloxantina - ligam-se firmemente à xantina oxidase (ácido úrico)). 
 
DEFICIÊNCIA DE ADENOSINA-DESAMINASE 
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✓ ADA é uma enzima dependente de Zn2+, logo a deficiência de Zn2+ reduz 
função imune; 
✓ Leva a imunodeficiência. 
 
ACIDÚRIA ORÓTICA HEREDITÁRIA 
✓ É uma enfermidade caracterizada pelo retardo de crescimentoe anemia; 
✓ Encontra-se uma concentração elevada de ácido orótico 
✓ Enzimas: Orotato-transferase e oritidina descarboxilase. 
 
SÍNDROME DE LESCH-NYHAN 
✓ Doença congênita, recessiva, ligada ao sexo; 
✓ Hiperuricemia: produção elevada de ácido úrico; 
✓ Problemas neurológicos (espasticidade, retardo mental, comportamento 
agressivo e auto-mutilação), insuficiência renal; 
✓ Excreção de xantina e hipoxantina. 
 
REFERÊNCIAS 
- Bioquímica Ilustrada - 5ª Ed. Autor, Harvey, Richard A.; Champe, Pamela C.; 
Ferrier, Denise R., Ph.d. 
- Não pertenço nenhuma das imagens, exceto desenhos!