cair从头合成的IMP的合成

cair  时间:2021-10-23  阅读:()

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从头合成的IMP的合成

1.IMP的合成:IMP的合成包括11步反应: (见图) (1)5-磷酸核糖的活化:嘌呤核苷酸合成的起始物为α-D-核糖-5-磷酸,是磷酸戊糖途径代谢产物。

嘌呤核苷酸生物合成的第一步是由磷酸戊糖焦磷酸激酶(ribose phosphate pyrophosphohinase)催化,与ATP反应生成5-磷酸核糖-α-焦磷酸(5-phosphorlbosyl?α-pyrophosphate PRPP)。

此反应中ATP的焦磷酸根直接转移到5-磷酸核糖C1位上。

PRPP同时也是嘧啶核苷酸及组氨酸、色氨酸合成的前体。

因此,磷酸戊糖焦磷酸激酶是多种生物合成过程的重要酶,此酶为一变构酶,受多种代谢产物的变构调节。

如PPi和2,3-DPG为其变构激活剂。

ADP和GDP为变构抑制剂。

? (2)获得嘌呤的N9原子:由磷酸核糖酰胺转移酶(amidophosphoribosyl transterase)催化,谷氨酰胺提供酰胺基取代PRPP的焦磷酸基团,形成β-5-磷酸核糖胺(β-5-phosphoribasylamine PRA)。

此步反应由焦磷酸的水解供能,是嘌呤合成的限速步骤。

酰胺转移酶为限速酶,受嘌呤核苷酸的反馈抑制。

? (3)获得嘌呤C4、C5和N7原子:由甘氨酰胺核苷酸合成酶(glycinamide ribotide synthetase)催化甘氨酸与PRA缩合,生成甘氨酰胺核苷酸(glycinamide ribotide,GAR)。

由ATP水解供能。

此步反应为可逆反应,是合成过程中唯一可同时获得多个原子的反应。

? (4)获得嘌呤C8原子:GAR的自由α-氨基甲酰化生成甲酰甘氨酰胺核苷酸(formylgly?cinamide ribotide FGAR)。

由N10-甲酰-FH4提供甲酰基。

催化此反应的酶为GAR甲酰转移酶(GAR transtormylase)。

? (5)获得嘌呤的N3原子:第二个谷氨酰胺的酰胺基转移到正在生成的嘌呤环上,生成甲酰甘氨脒核苷酸(formylglycinamidine ribotide,FGAM)。

此反应为耗能反应,由ATP水解生成ADP+Pi,供能。

? (6)嘌呤咪唑环的形成:FGAM经过耗能的分子内重排,环化生成5-氨基咪唑核苷酸(5-aminoimidazole ribotide,AIR)。

? (7)获得嘌呤C6原子:C6原子由CO2提供,由AIR羧化酶(AIR carboxylase)催化生成羧基氨基咪唑核苷酸(carboxyamino imidazole ribotide,CAIR)。

? (8)获得N1原子:由天门冬氨酸与AIR缩合反应,生成5-氨基咪唑-4-(N-琥珀酰胺)核苷酸(5-aminoimidazole-4-(N-inylocarboxamide) ribotide,SACAIR)。

此反应与(3)步相似,由ATP水解供能。

? (9)去除延胡索酸:SACAIR在SACAIR甲酰转移酶催化下脱去延胡索酸生成5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(5-aminoimidazole-4-carboxamide ribotide,AICAR)。

(8)、(9)两步反应与尿素循环中精氨酸生成鸟氨酸的反应相似。

? (10)获得C2:嘌呤环的最后一个C原子由N10-甲酰-FH4提供,由AICAR甲酰转移酶催化AICAR甲酰化生成5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(5-formaminoimidazole-4carboxyamideribotide,FAICAR)。

? (11)环化生成IMP:FAICAR脱水环化生成 IMP。

与反应(6)相反,此环化反应无需ATP供能。

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