Der Vortrag „Nukleotidstoffwechsel“ von Dr. rer. nat. Peter Engel ist Bestandteil des Kurses „Biochemie für Mediziner*innen (Dr. Engel)“. Der Vortrag ist dabei in folgende Kapitel unterteilt:
Zum Aufbau des Puringerüstes während der de novo-Synthese ist Aspartat sowohl C- als auch N-Donor.
Am Aufbau des Puringerüstes während der de novo-Synthese sind zwei Glutamin-Moleküle als N-Donor direkt beteiligt.
Das Puringerüst wird um Unterschied zum Pyrimidin-Gerüst zunächst komplett aufgebaut und dann auf einen Ribose-Rest übertragen.
Während der de novo Synthese des Puringerüstes wird Fumarat freigesetzt.
Aus IMP kann sowohl AMP als GMP gebildet werden.
Zwei N10-Formyl-THF Moleküle liefern jeweils ein N-Atom für die de novo Synthese des Purin-Ringsystems.
Die Amidophosphoribosyl-Transferase wird durch Phosphoribosylpyrophosphat allosterisch gehemmt.
Bei der Bildung von AMP wird eine Aminogruppe durch Transaminierung auf den Inositol-Rest des IMP übertragen.
Bei der Bildung von GMP aus IMP wird Glutamat freigesetz.
Die Base Guanin kann auf enzymatischem Wege mit dem C1 des PRPP unter Freisetzung von Pyrophosphat verbunden werden.
Glycin ist als N- und C-Donor an der de novo Synthese des Purin-Ringes beteiligt.
Im Unterschied zur Carbamoyl-Phosphat-Synthetase I katalysiert die Carbamoyl-Phosphat-Synthetase II eine Fixierungsreaktion.
Für de novo Synthese des Pyrimidinringes werden Kohlendioxid, Glutamin und Aspartat benötigt.
Glutamin ist als C- und N-Donor an der de novo Synthese der Pyrimidine beteiligt.
Das C-Gerüst des Aspartats wird im Verlaufe der de novo Synthese des Pyrimidin-Ringes als Fumarat freigesetzt.
Im Falle einer pathologisch erhöhten Pyrimidin-Synthese kann es zu einer Orotacidurie kommen.
Mit der Bildung des Carbamoyl-Phosphates durch die Carbamoyl-Phosphat-Synthetase II wird Glutamat freigesetzt.
Orotidinmonophosphat entsteht durch Reaktion der Orotsäure mit PRPP unter Freisetzung von Pyrophosphat.
Die Dihydroorotat-Dehydrogenase ist an der äußeren Oberfläche der inneren Mitochondrienmembran lokalisiert und über Coenzym Q mit der Atmungskette funktionell verbunden.
CTP entsteht aus UTP durch Übertragung des Amidstickstoffs vom Glutamin.
An der de novo Pyrimdinsynthese beim Menschen sind zwei multifunktionale Enzyme und die Dihydoorotat-Dehydrogenase beteiligt.
Carbamoylaspartat entsteht durch Reaktion von Carbamoyl-Phosphat mit Glutamin.
PRPP aktiviert und UTP hemmt die Aspartat-Transcarbamoylase.
Folsäure ist aus dem Pteridinring, der p-Aminobenzoesäure und Glutamat aufgebaut.
Sulfonamide sind Hemmstoffe der bakteriellen Folsäuresynthese.
Folsäure wird durch zwei aufeinanderfolgende Reduktionen in Tetrahydrofolsäure umgewandelt.
Im Unterschied zu anderen Coenzymen des C1-Stoffwechsels ist THF ausschließlich auf die Übertragung von Methylgruppen spezialisiert.
Die Umwandlung von N5N10-Methylen-THF in das N5-Methyl-THF ist eine Reduktion.
Die Dihydrofolatreduktase ist ein NADPH-abhängiges Enzym.
Das N5-Methyl-THF ist an der Remethylierung von Vitamin B12 beteiligt.
Bei der Bildung von dTMP aus dUMP mit Hilfe der dThymidylatsynthase entsteht DHF.
Die Serin-Hydroxymethyltransferase ist für die Bildung des N10-Formyl-THF verantwortich.
Die humane Ribonukleotidreduktase wandelt NADH-abhängig AMP in dAMP um.
Die Ribonukleotidreduktase des Menschen enthält Thioredoxin.
Methotrexat (MTX) ist ein kompetitiver Inhibitor der Dihydrofolatreduktase.
Die am Abbau der Nukleotide beteiligten Nukleotidasen gehören zu den Hydrolasen.
Inosin ist das Nukleosid des Hypoxanthins.
Durch hydrolytische Desaminierung entsteht aus Adenosin das Xanthin.
Die Adenosindesaminase-Reaktion ist eine Freisetzungsreaktion.
Bei der phosphorolytischen Spaltung von Purinnukleosiden entsteht Ribose-5-Phosphat
Harnsäure entsteht durch Reduktion von Xanthin.
Bei eingeschränkter Leberfunktion wird der Aminosäure-Stickstoff in Form von Harnsäure ausgeschieden.
Urate sind die Salze des Harnstoffs.
Allopurinol ist ein Hemmstoff der Xanthindehydrogenase.
Harnsäure wird durch die Uricase in Allantoin umgewandelt.
Die Xanthindehydrogenase ist ein Molybdän-abhängiges Enzym.
Die Uricase von Bakterien wird auch als Urease bezeichnet.
Die Ausscheidung der Harnsäure wird durch eine Alkalisierung des Harns erschwert.
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... geht auf den Amid-Stickstoff von Glutamin zurück •die C-Atome 4 und 5, sowie der Stickstoff in Position 7 entstammen dem Glycin •N10-Formyl-THF liefert C8 ...
... Das Prinzip das Purin-Ringsystem wird Schritt für Schritt, gebunden an der Ribose, gebildet !!! Unterschied zu den Pyrimidinen ...
... Synthese Mycophenolat hemmt die Proliferation von T- und B-Zellen (wird verwendet, um Abstoßungsreaktionen zu verhindern) ...
... Inosin-Monophosphat (IMP) Guanosinmonophosphat (GMP) ...
... multifunktionale CAD-Protein
... 12.2 Pyrimidin Synthese Carbamoyl-Phosphat-Synthetase II ...
... zytosolisch Stoffwechsel- weg Harnstoff- Synthese Pyrimidin- Synthese N-Donor: NH3 Glutamin Regulatoren ...
... Aspartat-Transcarbamoylase ...
... Enzym ist auf der Außenseite der inneren Mitochondrienmembran lokalisiert •Ubichinon dient als Wasserstoffakzeptor •das Enzym ist ebenfalls FAD- haltig ...
... wird dieses ATP-abhängig zu UTP phosphoryliert •die CTP-Synthetase benötigt Glutamin und ATP zur Bildung von CTP •die Aminogruppe des CTP stammt von der Amidgruppe ...
... 12.2.4 „Salvage“ Pathways ...
... Orotat Dihydroorotat Uridin-Monophosphat [UMP] Glutamin + HCO3- + ...
... die Bildung von Desoxyribonukleosiddiphosphaten - •die Reaktion besteht aus einer Reihe komplexer Teilsequenzen, an denen unter anderem ...
... THF ist ein Coenzym des C1-Stoffwechsels •es wird in einer enzymatisch katalysierten Reaktion mit einem C-Atom beladen, das es in einer folgenden Reaktion ...
... Synthese von Desoxythymidinmonophosphat beteiligt ist (Thymidylat-Synthase), das N5-Methyl-THF, das an der Regeneration von Methyl-Cobalamin zur Bildung des Methionins beteiligt ist (Methionin- Synthase), das N10-Formyl-THF, das an zwei Enzymen ...
... 12.7.2 Adenosin-Desaminase - ADA-Mangel führt zu SCID ...
... Purinnukleotid-Abbau ...
... Harnsäure bzw. die meisten Urate (Salze) sind schwer wasserlöslich •Die Referenzwerte sind abhängig von Alter und Geschlecht