嘌呤代谢
生物合成
编辑嘌呤在生物合成中會合成為核苷酸,特別是核醣核苷酸,即核糖-5-磷酸。 主要的調節步驟為PRPP合成酶產生磷酸核糖焦磷酸(PRPP)的反應,這個步驟受無機磷酸鹽活化及受嘌呤核苷酸抑制。但這個步驟並不是合成嘌呤的關鍵步驟,因為PRPP也用於嘧啶的合成和補救途徑。第一個關鍵步驟為PRPP、穀氨醯胺和水反應,產生5'-磷酸核醣胺、穀氨醯胺和焦磷酸鹽,這個步驟受焦磷酸轉移酶催化,而此酵素又受PRPP活化,受AMP、GMP和IMP抑制。
腺嘌呤和鳥嘌呤皆由肌苷酸(IMP)衍生而來,若要合成一個完整的嘌呤環,反應中肌苷酸為第一個化合物。
肌苷酸由預先存在的核糖-磷酸透過複雜的途徑合成。以5號碳和4號氮代表,嘌呤環中的碳和磷原子的來源有很多。甘氨酸提供其全部的碳(2),而穀氨醯胺(2)和天冬胺酸(1)的甲醯基(2)提供額外的氮原子,甲醯基受輔酶四氫葉酸轉移成10-甲醯四氫葉酸,及由碳酸氫鹽提供碳原子(1)。 甲醯基建立了嘌呤環中第2號位置及第八位置的碳,這兩個碳作為與兩個氮原子的橋梁。
GMP
编辑AMP
编辑- 腺苷酸基琥珀酸合成酶將IMP轉換成腺苷酸基琥珀酸。
- 腺苷酸基琥珀酸裂解酶將腺苷酸基琥珀酸轉換成單磷酸腺苷(AMP)。
- AMP脫氫酶將AMP轉回成IMP。
降解
编辑嘌呤會受許多酶分解
鳥嘌呤
编辑補救途徑
编辑食物中氨基酸反轉的嘌呤也可能在新的氨基酸中補救和重新利用。
失調
编辑當嘌呤或嘧啶代謝循環中,因基因缺失而產生缺口,使這些化學物質沒有適當的代謝,且成人或孩童皆有機會罹患任何一種28種中遺傳性嘌呤代謝異常,可能還有更多尚未發現的異常。症狀包含痛風、貧血、癲癇、發展遲緩、失聰、腎功能衰竭或腎結石,或免疫力下降。
藥物療法
编辑嘌呤代謝作用的調節具有藥物治療的價值。
嘌呤合成抑制劑抑制細胞的增生,特別是白血球。這些抑制劑包含硫唑嘌呤,其為器官移植和自體免疫性疾病(如類風濕性關節炎或炎症性腸病:克隆氏症和潰瘍性結腸炎)中會使用的免疫抑制劑。
霉酚酸酯是一種免疫抑制劑藥物,可避免器官移植的排斥作用,它的作用原理為阻礙肌醇單磷酸脫氫酶進行嘌呤合成反應。 氨甲蝶呤以阻礙葉酸(二氫葉酸還原酶的抑制劑)的代謝作用來直接抑制嘌呤合成。
別嘌醇可以抑制黃嘌呤氧化酶的藥物,並可降低體內尿酸的水平。這個藥物可用來治療痛風,因為造成痛風主要原因是尿酸在關節中形成結晶。