뉴클레오티드 생합성
뉴클레오티드는 신생경로(de novo) 회수경로 (salvage pathway)
신생경로는 리보뉴클레오티드들의 합성을 가져옴. 데옥시리보누클레오티드는 완전히 형성된 누클레오티드 내에서
리보오스환원으로 생성된다
DNA 와 RNA의 분해산물로 회수
피리미딘 고리는 새로 조립되거나 회수 경로에 의해 회수됨
Figure 25.2 De novo pathway for pyrimidine nucleotide synthesis.
탄산수소이온
피리미딘고리에 있는 C- 2와 N-3원자들은
카르바모일 인산으로부터 오지만, 고리의 그밖의 원자들은 아스파르트산에서 옴
탄산수소 이온과 그 밖의 산소화된 탄소 화합물들은 인산화에 의해서 활성됨
두분자의 ATP 의 분해를 필요로 하는 다단계 과정에서 탄산수소 이온과
암모니아로부터 카르바모일 인산 합성되는 과정임: 카르바모일 인산 합성효소에 의해 촉매됨
또 하나의 ATP 분자에 의해서 카르밤산이 인산화되어 카르바모일 인산이 생성됨
글루타민은 카르바모일 인산합성효소에 암모니아의 주된 공급원임
카르마모일 인산 합성효소의 세 가지 활성 자리
Figure 25.4 Substrate channeling.
오로트산은 PRPP(5-포스포리보실 1-피로인산)로부터 리보오스 고리를 획득하여 피리미딘 누클레오티드를 형성하고 우리딜산으로 전환한다
아스파트산 카르바모일기 이동효소
카르바모일 아스파트산은 고리화하여 디히드로오로트산을 형성하며, NAD+에 의하여 산화되어 오로트산을 형성한다
오흐트산은 5-포스포리보실 1 피로인산의 형태의 리보오스에 연결되고 이것이 누클레오티드 염기들을 받아들이기위한 활성화된 리보오스 형태이다
펜토오스 인산경로
오로티딜산 오로티딜산 탈카르복실화효소에 의해 촉매되어우리딜산(uridylate) 가 됨
CTP는 UTP의 아민화에 의해서 형성된다
시티딘 삼인산 합성효소: ATP 와 아미노기의 공급원인 글루타민을 사용함
푸린 염기들은 새로 합성되거나 회수 경로에 의해서 재활용 될 수 있다
Figure 25.5 De novo pathway for purine nucleotide synthesis.
피리미딘의 경우와 달리 푸린
염기들은 이미 리보오스 고리에
부착된 상태에서 조립됨
푸린 고리계는 피리미딘 생합성과 같이 PRPP 을 요구하고 이위에 하나 하나씩 구성됨
암모니아가 피로인산을
밀어내어 5-포스포리보실 1 아민을 생성
글루타민 포스포리보실
아미드기 이동효소
푸린 고리는 인산화에 의한 활성화와 뒤따라 일어나는
밀어내기의 계속되는 단계들에 의해서 조립됨
푸린의 신생합성.
푸마르산이 방출됨
포르밀기를 글라신잔기의 아미노기에 옮긴다
내부의아미드기가 인산화되고 글루타민에서 오늠 암모니아를 첨가하여 아미딘으로 전환함
분자내의 연결반응으로 다섯 원자로된
이미다졸 고리를 만든다
이미다졸 고리에 탄소원자 첨가함 이미다졸 카르복시산이
인산화 되며
아스파트산 아미노기가 인산기를 밀어냄
글라신이
포스포리보실아미노기에 연결
포르밀테트라 히드로폴산(T HF)에서 두번쟤 포르밀기가 공금됨
고리화반응이 푸린
누클레오티드인 이노신산의 합성을 완성함
아데닐산 (AMP)과 구아니산(GMP)는 이노신산으로부터 합성됨
누클레오티드인 이노신산의 합성을 완성함
아데닐산(adenylate)은 C-6 위치에 있는 카르보닐기의 산소 원자를 아미노기가 치환됨: 아스파티산 첨과 푸마르산의 제거
구아닐산은 이노신산을 크산틸산으로 산화한 다음에 C-2에서 아미노기가 결합해들어감으로써 합성됨: 글루타민의 아미노산이 AMP 기를 밀어내고 구아닐산을 형성함
데옥시리보누클레오티드들은 라디칼 기구를 통해서 리보뉴클레오티드들릐 환원으로 합성됨
리보오스의 2’히드록실기가 수소원자로 치환된다. 기질들은 누클레오시드 이인산이며 궁극의 환원제는 NADPH임. . 네가지 리보누클레오티들의 경우 모두 리보누클레오드 환원효소
(ribonucleotide reductase) 가 환원반응을 맡아서 함
전자하나가 R1에 있는 시스텡인으로부터 R2에 있는 티로신 라디칼로 옮겨가고 시스테인 티일(thiyl) 라디칼을 발생
라디칼은 단위의 C-3 으로부터 수소원자를 빼냄 C-3 에 생긴 라디칼은 C-2 탄소 원자로부터 수산화이온 방출
수산화이온이 세번째 시스테인 잔기부터 옮겨간다.
이황화결합의 형성
수소원자를 다시 획득한다
전자 하나가 R2로부터 옮겨가서 티일 라디칼을 환원한다.
데옥시리보누클레오티드는 자유롭게 R1을 떨어져나감.
티미딜산은 데옥시우리딜산의 메틸화에 의해서 형성됨
피리미딘합성경로로 생성된 우라실은 DNA의 성분이 아님. 티미딜산 생성효소가 마무리 반응을 촉매함. 마무리반응은 데옥시우리딜산이 티미딜산으로 메틸화하는 반음임
메틸렌테트라히드로폴산
티올산의 첨가로 dUMP를 활성화함
Dihydrofolate reductase catalyzes the regeneration of tetrahydrofolate,
a one-carbon carrier
Several valuable anticancer drugs block the synthesis of thymidylate
Figure 25.13 Anticancer drug targets.
