22.4. Пуриновое кольцо присоединяется к рибозофосфату во время его сборки

Первый решающий этап синтеза пуриновых нуклеотидов de novo - образование 5-фосфо-рибозиламина из ФРПФ и глутамина. Аминогруппа боковой цепи глутамина замещает пирофосфатную группу, присоединенную к С-1 ФРПФ. В ходе этой реакции -конфигурация атома переходит в -конфигура-цию. Образующаяся гликозидная связь имеет -конфигурацию, характерную для природных нуклеотидов. Движущая сила этой реакции - гидролиз пирофосфата.

Продукт присоединения глицина к фосфорибозиламину - рибонуклеотид глицинамида (рис. 22.6). На образование амидной связи между карбоксильной группой глицина и аминогруппой фосфорибозиламина затрачивается одна молекула АТР. Затем -аминогруппа остатка глицина формилируется метенилтетрагидрофолятом, образуя рибонуклеотид а-N-формилглицинамида.

Рис. 22.7. Второй этап биосинтеза пуринов: образование инозината из 5-аминоимидазолрибону-клеотида. Суть этих реакций - карбоксилирование (б), присоединение аспартата (7), отщепление фумарата (в результате которого остается аминогруппа аспартата) (8), формулирование с использованием N10 - формилтетра-гидрофолята (9), дегидратация и замыкание кольца (10).

Амидная группа этого соединения превращается в амидиновую группу. Атом азота происходит из боковой цепи глутамина; в этой реакции затрачивается одна молекула АТР. Рибонуклеотид формилглицинамидина вступает затем в реакцию замыкания кольца с образованием рибонуклеотида 5-амино-имидазола. Этот промежуточный продукт содержит полное пятичленное кольцо пуринового остова.

Теперь начинается следующий этап синтеза скелета пурина-образование шестичленного кольца (рис. 22.7). Три из шести атомов этого кольца уже присутствуют в рибонуклеотиде аминоимидазола. Три другие атома происходят из аспартата и формил-тетрагидрофолята. Следующий атом углерода шестичленного кольца вводится путем карбоксилирования рибонуклеотида аминоимидазола, приводящим к образованию рибонуклеотида 5-аминоимидазол~4-карбоновой кислоты.

Затем аминогруппа аспартата реагирует с карбоксильной группой этого промежуточного продукта с образованием рибонуклеотида На образование этой амидной связи затрачивается молекула АТР. В следующей реакции углеродный скелет остатка аспартата отщепляется в виде фумарата, и образуется рибонуклеотид 5-аминоимидазол-4-карбоксамида. Следует отметить, что в результате этих двух реакций карбоксилат превращается в амид. Таким образом, из аспартата в пуриновое кольцо включается только атом азота. Последний атом пуринового кольца происходит из -формилтетрагидрофоля-та. В результате образуется рибонуклеотид он претерпевает дегидратацию и замыкание кольца, давая инозинат (IMP), содержащий полный пуриновый скелет. Пуриновое основание, входящее в состав инозината, называется гипоксантин.