purinmetabolisme

Purinmetabolisme verwijst naar de stofwisseling van purinebasen, met name adenine en guanine, die essentieel zijn voor DNA en RNA, maar ook voor energiemoleculen zoals ATP en GTP. De stofwisseling omvat de de novo synthese van purinebassen, salvage pathways die purinebasen terugwinnen uit afbraakproducten en de afbraak van purinenucleotiden tot uiteindelijke eindproducten die via de urine worden uitgescheiden. Het proces verplaatst zich door verschillende kortlopende tussenstappen en vereist koolstof-, stikstof- en one-carbon-substraten, onder meer via het folaat- en het koolstofmetabolisme.

De de novo purinesynthese begint met ribose-5-fosfaat dat wordt omgezet in PRPP en eindigt in inosine-monosfosfaat (IMP), een cruciaal knooppunt. IMP kan worden omgezet in AMP of GMP via afzonderlijke routes met specifieke enzymen zoals adenylosuccinaatsynthetase, adenylosuccinaatlyase, inosine-5'-monofosfaatdehydrogenase en GMP-synthetase. De omzettingen zijn onderwerp van complexe regulatie: PRPP-hoogte, feedbackremming door AMP, GMP, ADP en GDP, en energie- en IF-liganden beïnvloeden de flux door de route.

Salvage-pathways recyclen vrije purinen basen en nucleotiden. Hypoxanthine en guanine kunnen worden veresterd tot IMP en GMP via HGPRT, terwijl adenine via APRT naar AMP wordt teruggebracht. Deze routes besparen energie en blijven belangrijk bij tekort aan bouwstoffen.

Afbraak eindigt meestal in purinebasen omzet in urinezuur bij mensen (endproduct van purine-oxidatie); bij veel andere diersoorten wordt urinezuur verder omgezet in allantoin door uricase. Overmatige productie of verminderde klaring kan leiden tot hyperurikemie en aandoeningen zoals jicht. Lesch-Nyhan-syndroom komt voort uit HGPRT-deficiëntie en kent ernstige neurologische symptomen.