Pathology and physiology of de novo purine synthesis.

Abstract

Puriny jsou organické sloučeniny s rozmanitými funkcemi, které se nacházejí ve všech živých organismech ve složitých molekulách, jako jsou nukleotidy, nukleosidy nebo jako purinové báze. Jejich přirozená rovnováha v organismu je udržována syntézou, recyklací a degradací. Přebytek purinů se vylučuje močí jako kyselina močová. Purinové nukleotidy mohou být recyklovány záchrannými cestami, které katalyzují reakci purinové báze s fosforibosylpyrofosfátem. Zcela nová ústřední molekula purinového metabolismu, inosinmonofosfát, může být syntetizována z prekurzorů při de novo purinové syntéze (DNPS), která je aktivována v případech zvýšené potřeby purinů jako je např. vývoj organismu. DNPS zahrnuje deset kroků katalyzovaných šesti enzymy, které formují multienzymový komplex purinosom umožňující tok substrátů skrz tuto dráhu. Dosud byly popsány tři poruchy DNPS: deficit ADSL, AICA-ribosidurie a deficit PAICS. Všechny tři poruchy jsou způsobeny genetickými mutacemi vedoucími ke špatné funkci příslušného enzymu, které se dále projevují nedostatečnou aktivitou daného kroku DNPS. Biochemicky to znamená akumulaci substrátu poškozeného enzymu, biologicky narušení formování purinosomu a klinicky nespecifická neurologická postižení, což přispívá k problematické diagnostice poruch DNPS. Předpokládali jsme, že...

Purines are organic compounds with miscellaneous functions that are found in all living organisms in complex molecules such as nucleotides, nucleosides or as purine bases. The natural balance of purine levels is maintained by their synthesis, recycling and degradation. Excess purines are excreted in the urine as uric acid. Purine nucleotides may be recycled by salvage pathways catalysing the reaction of purine base with phosphoribosyl pyrophosphate. A completely new central molecule of purine metabolism, inosine monophosphate, can be synthesized from precursors during the de novo purine synthesis (DNPS). DNPS involves ten steps catalysed by six enzymes that form a multienzymatic complex, the purinosome, enabling substrate channelling through the pathway. DNPS is activated under conditions involving a high purine demand such as organism development. Currently, three DNPS-disrupting disorders have been described: ADSL deficiency, AICA-ribosiduria and PAICS deficiency. All three disorders are caused by genetic mutations leading to the impaired function of particular enzyme causing insufficient activity of respective DNPS step, manifested biochemically by accumulation of substrate of deficient enzyme, biologically by disruption of purinosome formation and clinically by unspecific neurological features,...