La sintesi dei ribonucleotidi purinici

Studi effettuati sui piccioni, hanno dimostrato che l'atomo N(1) delle purine deriva dal gruppo amminico dell'aspartato, C(2) e C(8) derivano dal formato, N(3) e N(9) sono forniti dal gruppo amminico della glutammina, C(4), C(5) e C(7) derivano dalla glicina (suggerendo che questa molecola sia incorporata per interno nell'anello purinico) e C(6) deriva dalla CO2. La via attraverso la quali questi precursori sono incorporati nell'anello purinico è stata chiarita in studi successivi che hanno dimostrato che il derivato purinico inizialmente sintetizzato è inosina monofosfato (IMP), il nucleoside della base ipoxantina. Quindi, contrariamente a quanto ci si aspetterebbe, le purine si formano inizialmente come ribonucleotidi anziché come basi libere.
LA SINTESI DELLA INOSINA MONOFOSFATO
IMP viene sintetizzato tramite una via metabolica costituita da 11 reazioni:
1.Il materiale d'inizio per la biosintesi delle purine è un α-D-ribosio-5-fosfato, un prodotto della via dei pentosi fosfati. Nel primo passaggio della biosintesi delle purine, la ribosio fosfato pirofosfo chinasi attiva questo composto facendolo reagire con ATP e formando così 5-fosforibosil-α-pirofosfato (PRPP);
2.Successivamente, l'amidofosforibosil transferasi catalizza lo spostamento del gruppo pirofosforico del PRPP da parte dell'azoto del gruppo amidico della glutammina con la formazione quindi di β-5-fosforibosilammina;
3.Il gruppo carbossilico della glicina forma un amide con il gruppo amminico della fosforibosilammina generando glicinamide ribonucleotide (GAR);
4.Il gruppo α-amminico libero di GAR viene formilato generando formilglicinamide ribonucleotide (FGAR);
5.Il gruppo amminico dell'ammide di una seconda glutammina viene trasferito all'anello della purina in formazione generando formicilglicinamide ribonucleotide (FGAM);
6.A questo punto l'anello imidazolico delle purine viene chiuso con una condensazione intramolecolare che richiede ATP e genera il 5-amminoimidazolo ribonucleotide (AIR);
7.L'atomo C(6) delle purine viene introdotto come CO2 in una reazione di carbossilazione che genera carbossiamminoimidazolo ribonucleotide (CAIR);
8.L'atomo N(1) delle purine è fornito dall'aspartato in una reazione di condensazione che genera una amide formando 5-amminoimidazolo-4-(N-succinilcarbossamide) ribonucleotide (SACAIR);
9.Il taglio di SACAIR libera fumarato e genera 5-amminoimidazolo-4-carbossamide ribonucleotide (AICAR);
10.L'atomo finale dell'anello delle purine viene acquisito mediante formilazione che genera 5-formamminoimidazolo-4-carbossiamide ribonucleotide (FAICAR);
11.La reazione finale della via, la chiusura dell'anello per formare IMP, procede con l'eliminazione di acqua.