Metabolismo de NucletidosMaricela del C. Viola Rhenals. PhD

Acido graso Lpidos AmidocidosProtenas NUCLEOTIDOSACIDOS NUCLEICOSADN y ARN

Nucletidoscompuestos complejos formados por base nitrogenada, grupo fosfato y pentosa Funcin principal es ser monmeros de los cidos nuclecos

FUNCIONES PRINCIPIO DE LA MULTIPLICIDAD DE UTILIZACION

FORMAR COMPLEJOS AMP cofactor enzimtico

TRANSPORTADORES UDP-glucosa glucosa para sintetizar glucgeno CDP-colina colina para sintetizar fosfoglicridos

CEDEN MOLECULAS grupos fosfatos, pirofosfatos, adenilo

REGULADORES DEL METABOLISMO segundos mensajeros cAMP, cGMP activadores o inhibidores de la accin enzimtica ATP, AMP, CTP

TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES anlogos de pirimidina y purina tratamiento del cncer y SIDAsupresores de la respuesta inmune durante el trasplante de rganos

UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS ACIDOS NUCLEICOS

FUNCIONES Son componentes de muchos cofactores enzimticos

EnzimaFlavin nucletidoGlicerol-3-fosfato dehidrogenasaFADNADH dehidrogenasa (complejo I)FMN

FUNCIONES Son contribuyentes energticos

FUNCIONES Anlogos sintticos son empleados en quimioterapia

NucletidosNuclesidosEnlace -N-glicosdicoEnlace Ester fosfatoEnlace Anhdrido de cido

Estructura bsica de un nucletido y sus posibles sustituyentesRibosaC1 baseC5 fosfato DesoxiribosaC1 baseC5 fosfatoPirimidinaN1 PurinasN9

Clasificacin de los nucletidos1. Segn la base nitrogenada bases nitrogenadas presentes en los nucletidos Purnicos PirimidnicosAmnicas Cetnicas

Clasificacin de los nucletidos1. Segn la base nitrogenada bases nitrogenadas no presentes en los nucletidos Derivadas del ncleo isoaloxazina

Clasificacin de los nucletidos2. Segn el azcarNucletidos de Ribosa(ARN)Nucletidos de Desoxirribosa(ADN) Deoxiadenosina Deoxiguanosina Deoxitimidina Deoxicitidina dAMP dGMP dTMP dCTP

Clasificacin de los nucletidos3. Segn el grupo fosfatoLineales AMP, UMP, CMP, TMP, GMP Adenosina 5-monofosfato Adenosina 2-monofosfato Adenosina 3-monofosfato

Clasificacin de los nucletidos3. Segn el grupo fosfatoAdenosina 3, 5-monofosfato ciclico (cAMP)

Abreviaturas RibonucletidosNmero del carbono esterificado por fosfato + letra de la base + nmero de fosfatosEjemplo 5-AMP, 5-ADP y 5-ATP

DesoxirribonucletidosSe antepone a la abreviatura del ribonucletido correspondiente una d minscula Ejemplo: 5-dAMPNOMENCLATURA1- Purinas nombre del radical de la base + el sufijo -osina2- Pirimidinas - nombre del radical de la base + el sufijo -idina3- Para la 2-D-desoxirribosa se antepone el prefijo desoxi + nombre del ribonuclesido4- Los carbonos de la pentosa se numeran como 1, 2, 3, 4 y 5 para distinguirlos de los tomos de la base.

Nomenclatura

BASENUCLESIDO1 FOSFATO2 FOSFATOS3 FOSFATOSAdeninaAdenosinaAdenosin monofosfato AMP acido adenilicoAdenosin difosfatoADPAdenosin trifosfatoATPGuanina Guanosina Guanosin monofosfato GMP acido guanidilicoGuanosin difosfatoGDPGuanosin trifosfatoGTPUraciloUridinaUridin monofosfato UMP acido uridilicoUridin difosfatoUDPUridin trifosfatoUTPCitosina CitidinaCitidin monofosfato CMP acido citidilicoCitidin difosfatoCDPCitidin trifosfatoCTPTiminaTimidinaDesoxitimidin monofosfato dTMP acido desoxitimidilicoDesoxitimidin difosfatodTDPDesoxitimidin trifosfatoUTPHipoxantinaInosinaInosin monofosfato IMP acido inosinicoInosin difosfatoIDPInosin trifosfatoITP

Nomenclatura

Absorcin de luz Ultravioleta anillos aromticos de las bases nitrogenadas 260 nm que se pierde al hacer parte de los cidos nuclecosPropiedades fisicoqumicas de los nucletidosDependen de sus 3 componentes

Coeficiente de extincin molar a 260 mn, 260 (M-1 cm-1)AMP15400GMP11700UMP9900dTMP9200CMP7500

Unin a cationesLos nucletidos pueden formar estructuras mas complejasAcidos nuclecos

Polinucleotidos El grupo 5-fosforil de un nucleotido puede esterificar un OH (3OH de pentosa) formando enlace fosfodiester

3 5

Polinucletido de ADNPolinucletido de ARN

Reacciones que se dan con las bases nitrogenadas

Metabolismo de los nucletidosNucletido +Nuclesido NucleotidasasFosfatasasCirculacin general CatabolismoPolinucletidos RibonucleasasDesoxiribonucleasasOligonucletidos Fosfodiesterasas

Esquema general del metabolismo de aminocidos segn la dieta

Esquema general de la biosntesis de novo y de la va de recuperacin de nucletidos

Sntesis de Nucletidos1. De novo sntesis a partir de aminocidos

De recuperacin bases nitrogenadas preformadas para integrar los nucletidos

Diferencia en la economa celular Bases purinicas vas de recuperacin >> va de novo

Bases pirimidinicas vas de novo >> va de recuperacin

Visin general del metabolismo de nucletidos

BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOSNUCLEOPROTEINASProteasas

POLINUCLEOTIDOSNucleasas

NUCLEOTIDOSNucleotidasas

FOSFATO RIBOSA BASE NITROGENADA

Los organismos pueden sintetizar nucletidos de purina y pirimidina de novo. Tambin pueden utilizar nucletidos de la dieta (muy poquito) Las bases obtenidas, si no se utilizan, son degradadas

BIOSINTESIS DE NOVO DE PURINASFosforribosilpirofosfato(PRPP)Inosina Monofosfato(IMP)Adenosina monofosfato(AMP)Guanosina monofosfato(GMP) Todas las enzimas involucradas en la biosntesis de purinas se encuentran en el citosol. El sitio mayoritario de sntesis es el hgadoLa purina se construye sobre la ribosa

SINTESIS DE PRPPSINTESIS DE IMP

ANILLO PRICOEl anillo purina se sintetiza en las clulas a partir de molculas o restos moleculares pequeosSe utilizan como fuentes de carbono: aminoacidos, nitrogeno, formiato y CO2CO2

SINTESIS DE PRPPPaso limitantePrecursor de la sntesis de bases

SINTESIS DE IMPFORMACION DE LA UNION N-GLICOSIDICA2. ADICION DE GLICINA

3. INTRODUCCION DEL GRUPO FORMILO VIA TETRAHIDROFOLATO4. ADICION DE NITROGENO DE LA GLUTAMINA5. CIERRE DEL ANILLO

6. ADICION DE CO2

7. ADICION DEL GRUPO AMINO DEL ASPARTATO8. RUPTURA DEL ENLACE N-C DEL ASPARTATO

9. INTRODUCCION DEL FORMIATO A TRAVES DE THF10. CIERRE DEL 2DO ANILLO PURINICO

PROCE DENCIA DE CADA ATOMO

SINTESIS DE AMP Y GMP

REGULACIONPRPP Sintetasa

PRPP amidotransferasa

AMP

GMPAMP GMPATP ADP AMPGTP GDP GMP PRPPATPGTPLA IDEA ES CONTROLAR LA CANTIDAD TOTAL DE NUCLEOTIDOS ASI COMO LAS CANTIDADES RELATIVAS

RENDIMIENTO SNTESIS DE NOVO VAS Costo energtico alto

DE RECUPERACIN Costo energtico bajo

sntesis del PRPP 2 ATP2 paso 1 ATP 4 paso 1 ATP5 paso 1 ATP7 paso 1 ATPsntesis de AMP o GMP 1 ATP

7 ATPGASTO ENERGETICO DE NOVO

RETROALIMENTACIONEl sitio mayoritario de la sntesis de purinas es el hgado

Comienza con fosforribosilpirofosfato(PRPP) y lleva a la formacion de inosina 5monofosfato (IMP)

La purina se construye sobre la ribosa

Ocurren varias reacciones de amidotrasferencia y transformilacion

La sintesis de IMP requiere 5 ATP, 2 glutamina, 1 glicina, 1 aspartato, 1 CO2 y 2 formiatos

Los formiatos son llevados por el tetrahidrofolato en forma de

Del IMP derivan el AMP y GMP

Origen de los tomos en la sntesis de novo de nucletidos de purinaTodas las enzimas involucradas en la biosntesis de purinas se encuentran en el citosol. El sitio mayoritario de sntesis es el hgadoLa purina se construye sobre la ribosa

SINTESIS DE PRPPSINTESIS DE IMP

Sntesis de novo de nucletidos de purina

Sntesis de novo de nucletidos de purina

Sntesis de novo de nucletidos de purina

Regulacin de la sntesis de novo de nucletidos de purina

Sntesis de novo de nucletidos pricos

RECUPERACIONLas bases pricas libres formadas a partir de nucletidos son recuperadas para su reutilizacin en biosntesis de nucletidos y cidos nucleicos, lo que permite ahorro energtico. Va importante para el eritrocito.AMPIMP GMPINHIBIDORES COMPETITIVOS

Sntesis por va de recuperacin de nucletidos de purina

Catabolismo de nucletidos de purinas

Catabolismo de nucletidos de purinas

Origen de los tomos en la sntesis de novo de nucletidos de pirimidinaLas enzimas involucradas en la biosntesis de purinas se encuentran en el citosol y en la mitocondria.La pirimidina se construye y luego se une a la ribosa

SINTESIS DE PRPPSINTESIS DE OMP

Sntesis de novo de nucletidos de pirimidinaCitosol Citosol Mitocondria

Sntesis de novo de nucletidos de pirrimidina

Catabolismo de nucletidos de purina

Catabolismo de nucletidos de purina

Produccin de deoxiribonucleotidos

No hay regulacin de PRPP

PRPPIMP y GMP

*Figure 22-44