nucleotidesyntese

Nukleotidsyntese er de biokemiske processer, hvor celler danner nukleotider til byggesten for RNA og DNA samt til energibærere som ATP og GTP. Syntesen foregår primært gennem to veje: de novo syntese og salvageveje. Cellerne producerer nukleotider under informative forhold som celledelinger og vækst, men kan også genbruge nedbrudte nukleotider gennem salvage.

I de novo syntese af purinnukleotider starter byggestien med ribose-5-phosphat, der omdannes til PRPP (5-phosphoribosyl-1-posphat). Gennem en række trin tilføjes nitrogen fra aminosyrer, og der dannes inosinpforeløbig kilde (IMP). IMP kan omdannes til AMP eller GMP via ATP- eller GTP-afhængige reaktioner. Den de novo pyrimidinsyntese begynder med carbamoylphosphat syntetase II, der danner carbamoylphosphat, som kombineres med aspartat og danner orotat. Orotat integreres derefter i PRPP for at danne OMP og til sidst UMP. For begge veje er ribonukleotidreduktasen vigtig, idet den reducerer ribonukleotider til deoxyribonukleotider til DNA-syntese.

Salvagevejene genbruger baser og nukleosider fra nedbrydning. Purinnukleotider genvinder baserne hypoxanthin og guanin via HGPRT og APRT; pyrimidinnukleotider genvindes gennem thymidin- og other salvageenzymers aktiviteter.

Regulering er streng og afspejler cellegennemstrømning og energistatus. Endelige produkter som IMP, AMP, GMP (for puriner) og UTP/CTP (for pyrimidiner) hæmmer de respektive de novo-veje, mens salvage-vejene kan kompensere ved behov. Klinisk er forstyrrelser i nukleotidsyntese forbundet med sygdomme som Lesch-Nyhan-syndrom og bruges målrettet i kræft- og antiviral terapi; urinsyre nedsættes ofte med allopurinol.