Лекция. Нуклеопротеины, нуклеиновые кислоты. Синтез и распад нуклеотидов Нуклеиновые кислоты. Структура и номенклатура мононуклеотидов. Характеристика ДНК и различных видов РНК. Основные этапы передачи генетической информации. Первый и второй постулаты молекулярной биологии. Сущность работ Уотсона и Крика. Обмен нуклеопротеинов: биосинтез и катаболизм пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Патология пуринового обмена (гиперурикемия, подагра, оратацидурия, синдром Леша-Нихана). Нуклеотид 5’ 1’ фосфат Азотистое основание – одно из 4 3’ пентоза (рибоза / дезоксирибоза) Первичная структура ДНК это последовательность нуклеотидов, связанных 3′-5′- фосфодиэфирными связями между пентозами, в цепи ДНК Направление цепи: 5′→ 3′ Источники атомов пуринового ядра при синтезе de novo СО2 глицин CH аспартат 6 N1 5 C N 7 8 формил -ТГФК HC 2 3 N C4 глутамин CH 9 NH метенилТГФК Синтез пуринових нуклеотидов de novo 1. Начинается в образования фосфорибозилпирофосфата (ФРПФ), на котором далее собирается пуриновое ядро ФРПФ-синтетаза Рибозо-5′-фосфат АМФ АТФ ФРПФ 2. К ФРПФ присоединяются источники атомов пуринового ядра (10 реакций) и образуется инозинмонофосфат (ИМФ) – предшественник АМФ и ГМФ. ФРПФ гипоксантин глутамин глицин метенил-ТГФК СО2 аспартат формил-ТГФК ИМФ 4. АМФ и ГМФ образуются из ИМФ + аспартат (донор NH2группы для аденина) + ГТФ АМФ + НАД ИМФ +АТФ НАДН + глутамин (донор NH2-группы) ГМФ Источники атомов пиримидинового ядра при синтезе de novo глутамин карбомоилфосфат N аспартат 1 СО2 N Синтез пиримидиновых нуклеотидов de novo начинается с образования пиримидинового кольца, которое потом присоединяется к ФРПФ Синтез пиримидиновых нуклеотидов de novo 1. Образование карбомоилфосфата 2. Из карбомоилфосфата и аспартата далее образуется пиримидиновое ядро (3 реакции) в виде оротовой кислоты 3. Образование ОМФ (оротидил-5'-монофосфата) и УМФ (уридин-5‘-монофосфата) Оротат + ФРФП - ФФн O O HN C O C N CH ОМФ-декарбоксилаза C COOH Ðèáîçî-5-ôîñôàò ОМФ HN - CО2 C O C N CH CH Ðèáîçî-5-ôîñôàò УМФ Образование УДФ, УТФ, ЦТФ + АТФ УМФ донор -NH2 УДФ + АТФ УТФ ЦТФ-синтетаза УТФ + глутамин Рибозо – Р – Р – Р + АТФ ЦТФ + глутамат Рибозо – Р – Р – Р Cинтез тимидиловых нуклеотидов 5-Фторурацил Фторафур Рибонуклеотидредуктазний комплекс дУДФ УДФ + Н2О -Фн дУМФ Метилен-ТГФК глицин Тимидилатсинтаза серин ТГФК ДГФК НАДФ НАДФН2 Дигидрофолатредуктаза дТМФ + АТФ Метотрексат Аминоптерин - дТДФ + АТФ дТТФ Катаболизм пуринових нуклеотидов АМФ ГМФ + Н2О - Фн 5'-нуклеотидаза Аденозин Инозин + Фн фосфорилаза нуклеозидаза + Фн - рибозо-1-ф - D-рибоза Н2О, О2 Ксантиноксидаза - D-рибоза Н2О2 ФАД Гипоксантин аллопуринол - Фн Гуанозин + Н2О - NH3 Аденозиндезаминаза + Н2О - рибозо-1-ф Гуанин Гуаниндезаминаза + Н2О - NH3 ФАДН2 Ксантин ФАД Н2О, О2 ФАДН2 Н2О2 Мочевая кислота Катаболизм пиримидинових нуклеотидов Цитозин ½ О2 ЦМФ, ТМФ УМФ Тимин - NH3 Урацил β-аланін СО2, Н2О β-аминоизобутират NH3 синтез пантотеновой кислоты, КоА, карнозина, ансерина, сукцинил-КоА мочевина экскреция с мочой