Nukleotidmetabolism

Question 1

Beskriv några funktioner som nukleotider har.

Answer 1

1. ATP- energivaluta
2. Byggstenar i RNA och DNA
3. UDP-glukos
4. Co-enzymer (FAD, NAD, CoA
5. cAMP- signalering
6. ATP/AMP kvoten. reglering av metabolism.
7. reglerar allosteriskt enzymer

Question 2

Beskriv hur en nukleotid är uppbyggd och vad skillnaden är från en nukleosid.

Answer 2

Nukleotid består av:

• en fosfatgrupp (kol 5)
• en ribos
• en kvävebas (kol 1)

Esterbindning med fosfat, beta-glykosidbindning med kvävebasen.

Nukleosid är nukleotid utan fosfatgrupp.

Question 3

Vilka är dem vanligaste purinerna?

Answer 3

adenin och guanin (DNA och RNA)

Question 4

Vilka pyrdimidiner ingår i RNA? Vilken är också unik för RNA?

Answer 4

Cytosin

Uracil (unik)

Question 5

Vilka pyrimidiner ingår i DNA. Vilken är unik för DNA?

Answer 5

Thymin (unik)

Cytosin

Question 6

Vad är den strukturella skillnaden på deoxyribos och ribos?

Answer 6

På kol nr 2 har DNA en väte, medan RNA har en OH.

Minnesregel: vi har tagit bort en syre på riboset = deoxyribos, ta bort syre.

Question 7

Vilken är den gemensamma pyrimidinen för DNA och RNA?

Answer 7

Cytosin

Question 8

Beskriv hur syntesen de novo sker av puriner.

Answer 8

Sker i lever främst.

Puriner bildas från en ribos 5P. Därefter kommer PRPP syntas med ATP bilda PRPP. En ribos 5P med två fosfatgrupper på kol 1.
Magnesium behövs som kofaktor.

2. PRPP spjälkar av sin PP. Glutamin ger sin NH2. Vi får 5-fosforibosylamin.

Question 9

Vilka effektorer reglerar PRPP-syntetas?

Answer 9

Fosfat stimulerar
Purinribonucleotider inhiberar (AMP, GMP, IMP)

Question 10

Vilka effektorer reglerar det andra steget i purinsyntesen?

Answer 10

Stimulering
- PRPP
Inhibering
- AMP
- GMP
- IMP

Question 11

Vad heter slutprodukten i purinsyntesen?

Och vad heter basen?

Hur mycket ATP går åt?

Answer 11

IMP; inosin 5´-monofosfat

• basen är hypoxantin
• 5 ATP förbrukas

Question 12

Metotrexat är ett läkemedel som gör vad?

Answer 12

Metotrexat hämmar purinsyntesen till Inosin-monofosfat, därmed hämmar vi DNA-syntesen.
- Metotrexat är en behandling vid cancer.

Question 13

Vilka enzymer hämmar Metotrexat?

Answer 13

Formyltransferas.

Question 14

Vilka produkter skapar vi från IMP?

Vilka aminosyror används vid syntesen för respektive syntes?

Answer 14

AMP
- aspartat
GMP
- glutamin

Question 15

Hur regleras IMP –> AMP och GMP- syntesen?

Answer 15

negativ feedback-inhibering med produkterna.

Question 16

Hur hämmas PRPP-syntas?

Answer 16

ADP (purinnucleotider) AMP + ATP –> ADP + ADP

Question 17

Salvage av puriner innebär att man återanvänder kvävebaser och för att bilda purinnukleotider. När sker salvage?

Beskriv salvage av AMP, GMP och IMP

Answer 17

I dem flesta celler, kan vi återskapa nukleotider.

AMP

• adenin + PRPP —> AMP - PPi
• enzym APRT

GMP
- guanin + PRPP —-> GMP + PPi

IMP
hypoxantin + PRPP —-> IMP + PPi

• GMP och IMP har enzymet HGPRT

Question 18

Vad är APRT och HGPRT för enzym?

Answer 18

Fosforibosyl-transferaser

Question 19

Vad är en pyrimidin- gin?

Vilka substrat bygger upp den?

Answer 19

Det är den enkelringade formen som utgör en del av kvävebaserna

• uracil
• cytosin
• thymin

aspartat, HCO3,

Question 20

Vad skiljer främst syntesen de novo av pyrimidiner och puriner?

Answer 20

Pyrimidin
- ringstrukturen byggs först, för att sedan kopplas på med PRPP.

Puriner
- börjar med en Ribos 5P, som fosforyliseras med PRPP-syntetas för att bilda en PRPP. på PRPP syntetiseras sedan purinen. —> IMP

Question 21

Beskriv syntesen av pyrimidin från att vi har erhållet karbamoylfosfat.

Answer 21

Pyrimidinringen bildas först genom att vi får Orotat. Denna kopplas sedan till en PRPP, och därefter sker en dekarboxylering för att få UMP, uracilmonofosfat.

Question 22

Vad är UMP, och vad används den till?

Answer 22

UMP är byggstenen för våra pyrimidin-nukleotider.

1. UMP kommer fosforyliseras med kinaser till UTP
2. UTP kommer sedan vara klar, men cytosin blir direkt trifosfatform CTP.

Question 23

Hur sker syntesen till CTP?

Answer 23

UTP —> CTP

• CTP-syntas
• glutamin + ATP + H2O —–> glutamat + ADP + Pi

Glutamin donerar sin aminogrupp och vi bildar cytosin av uracil.

Question 24

Våra nukleotider i trifosfatform, vad används dem till?

Answer 24

Substrat för DNA-polymeras.

Question 25

Vad gör ribonucleotid-reduktas? Vilken grad av fosforylisering reducerar enzymet?

Answer 25

Omvandlar nukleotider till deoxyukleotider - omvandlas alltid i difosfatform!

Question 26

Beskriv uppbyggnaden av ribonucletoid-reduktas.

Answer 26

- 2 identiska subenheter - Active site som har affinitet för difosfata nukleotider. - Två allosteriska regulatoriska sites, en primär som har affinitet för ATP, och dATP. - den andra har affinitet för substrat, och kan därigenom reglera vilka nukleotider som ska syntetiseras - enzymet består av 5 reduktioner, tredelenzymer och använder 2 st co-enzymerna NADPH, FADH2

Question 27

Varför syntetiseras dTTP från dUTP? Enzym?

Answer 27

Pyrimidin-ringen har liknande struktur, med skillnaden att d-TTP har en metylgrupp också, som kommer katalyseras av enzymet thymidylatsyntas.

Question 28

Vad är 5-fluoracil?

Answer 28

En substans som gör att thymidylatsyntas förstörs efter en katalys till dTTP. Detta är ett cancerläkemedel. Det är en typ av kemoterapi för att hämma DNA-syntes.

Question 29

Vad är den slutliga produkten av katabolism av puriner?

Answer 29

Urinsyra

Question 30

Vad heter intermediären där purinerna har tappat sin ribos vid katabolism? Vilka puriner kommer ha intermediären hypoxantin?

Answer 30

Inosin kommer tappa riboset och bli hypoxantin IMP och AMP kommer att kataboliseras till hypoxantin, inte GMP

Question 31

Vad är urinsyra för molekyl?

Answer 31

En purin som tappat sin ribos (förenklat)

Question 32

Vilken är den gemensamma intermediären för GMP AMP och IMP vid katabolism till urinsyra?

Answer 32

Sista steget innan urinsyra, Xanthin

Question 33

Beskriv nedbrytningen av GMP till Xanthin.

Answer 33

GMP och kommer bli Guanosin. Guanin har tappat sin fosfatgrupp och blivit nucleosid istället för nukleotid. Guanosine kommer att tappa sin ribos, och bli guanin, innan den tappar sin aminogrupp och byter ut den mot en karbonylgrupp, för att bli Xanthin.

Question 34

Vad är gikt generellt? | Vad är primär gikt?

Answer 34

Gikt är en sjukdom som orsakas av ansamling av urinsyra i kroppen som kristalliseras ihop. Samlar sig gärna i ledbrosk. Primär gikt är en ärftlig sjukdom. Vi har ingen hämning av PRPP-syntetas och därmed tillverkar vi mycket nukleotider som sedan kataboliseras till urinsyra.

Question 35

Vad är Lesch-Nyhan syndrom?

Answer 35

En typ av primär gikt som leder till ökad de novo syntes av puriner. Enzymet HGPRT är muterat eller avsaknat, och vi kan inte göra salvage av hypoxantin och guanin, därmed ökad katabolism till urinsyra av dessa intemediärer. ( hypoxantin + PRPP ---> IMP)

Question 36

Hur behandlas gikt?

Answer 36

Med en xantinoxidas-hämmare, som hämmar syntesen av Xanthin från AMP och IMP, samt urinsyra från Xhantin med GMP-vägen. Intermediärerna är lättare att utsöndra via urin. Alloxantin ser ut som en kompetetiv hämmare om man tittar på strukutren på sliden.

Question 37

Vad är SCID, severe combined immunodeficiency? Vilkte enzym?

Answer 37

En ärftlig sjukdom där vi inte kan bryta ner AMP till urinyra. adenosin --> inosin ADENOSINDEAMINAS

Question 38

Vad blir konsekvensen av SCID)

Answer 38

Vi kan inte bryta ner AMP. Jämvikten till dATP kommer förskjutas, och vi får mycket dATP som hämmar ribonukletidreduktas, och därmed DNA-syntesen. Drabbar hårdast lymfocyter som delar sig mest frekvent av alla celler i kroppen. Lymfocyter har högst nivå av enzymet ADA. Leder till immunbrist. T och B-lymfocyter, långsammare celldelning.

Question 39

Hur behandlas SCID?

Answer 39

Genterapi, ersätta med korrekt gen. Benmärgstransplantation. (Poesen sker i benmärgen).