Chemie der Nukleinsäuren


Synthese und Abbau der Pyrimidinbasen

Die Biosynthese der Pyrimidine erfolgt in 3 Phasen:

1.

Durch die cytoplasmatische Carbamoylphosphat-Synthetase II wird Carbamoylphosphat gebildet:

Carbamoylphosphat-Synthetase II
2 ATP + Glutamin + CO2 + H2O -> 2 ADP + Glutamat + Carbamoyl-P

Carbamoylphosphat, das ein grosses Gruppenübertragungspotential hat, reagiert mit Aspartat zu Carbamoyl-Aspartat, das in einer Gleichgewichtsreaktion zu Dihydroorotat zyklisiert (Enzym: Aspartat-Transcarbamoylase). Dieses wird zu Orotat dehydriert (Enzym: Dihydroorotase).

 

2.

Orotat reagiert mit 5-Phosphoribosyl-1-Diphosphat (PRPP) zum Orotidin-5'-Phosphat welches zum Uridin-5'-Phosphat (UMP) decarboxyliert wird.

 

3.

Phosphorylierung zum UTP durch Kinasen


Bildquelle: Karlson, Doenecke, Koolman:
"Kurzes Lehrbuch der Biochemie für Mediziner und Naturwissenschaftler",
Georg Thieme Verlag Stuutgart, 14. neubearbeitete Auflage 1994,
ISBN 3-13-357814-6

Die anderen Nukleotide (CTP und TTP) bzw. deren Desoxyribose-Derivate dCTP und dTTP für die DNA gehen aus Uridin-Derivaten hervor!

 

Abbau: der Ring wird partiell hydriert und zwischen N-3 und C-4 hydrolytisch geöffnet. Da jedoch bei der Synthese zwischen Orotsäure und Uridin CO2 abgespalten wurde, erscheint als Abbauprodukt nicht Asparaginsäure sondern Alanin. Frei werdendes NH3 wird im Harnstoffzyklus zu Harnstoff weiter metabolisiert und so ausgeschieden.


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