b) Exonuclease: Xúc tác cho quá trình phân giải lần lượt từng nucleotide ra khỏi chuỗ
6.2.Sinh tổng hợp acidnucleic 1 Sinh t ổng hợ p nucleotid purine
Ở cơ thể động vật có thể tổng hợp được purine và pyrimidine, nhưng đối với một số vi sinh vật để phát triển bình thường cần phải có một lượng purine và pyrimidine trong môi trường dinh dưỡng.
Nucleotide purine và pyrimidine có thể được tổng hợp mới từ những tiền chất như acid amin, NH3, CO2, acid formic. Bằng phương pháp nguyên tử đánh dấu người ta biết được nguồn gốc các thành phần cấu tạo nên nhân purine (hình 2.18).
Nguyên liệu ban đầu trong sinh tổng hợp purine là 5’-phosphoribozil –1- pyrophosphate (PRPP), (hình 2.19) nó nhận nhóm γ amin của glutamine để tạo thành 5- phosphoribozil amin (PRA). Dưới ảnh hưởng của Enzyme phosphoribozil pyrophossphate amidotransferase (amidophosphoribozil transferase).
Uracil Dihydro uracil acid ββββ - Ureidopropionic ββββ. Alanine
Thymine Dihydro thymine acid ββββ - Ureidoĩsobutiric Acid ββββ - amin izobutiric
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật ……… 62 Hình 2.21: Sự tạo thành AMP và GMP từ IMP. Glutamine Glutamate methyl Formyl GAF Glutamine Glutamat Glycine
Succino - Aicar Aspartate Carboxy AIR Focmyl GAM
Fumarate Formyl
AICAR Focmyl AICAR
+ GTP + Aspartate Acid denilsuccinic Adenilo - Succinat lyase Fumarate NAD ức chế bởi acid micophenolic xantosein 5' - phosphate (XMP) Glutamine GMP
Uracil --> Dihydrouracil - acid ββββ - Ureidopropionic --> ββββ -alanine
Thymine --> Dihydrothymine - acid ββββ - Ureidopzobutiric --> ββββ - aminizobutinic
Hình 2.20. Sinh tổng hợp nucleotid purin
Sau đó phản ứng với PRA tạo thành glycinamide Ribonucleotide (GAR) phản ứng tiếp theo bởi formin hoá từ acid N5
, N10 - methyl-tetradrofolic thành formyl glycinamide ribonucleotide (formyl-GAR). Sau đó amin hoá nhận từ glutamine để cho formyl-glycinamide ribonucleotide (formyl-GAM), chu trình được đóng lại tạo nên hợp chất vòng imidazol là 5- aminimidazol ribonucleotide (AIR). Carboxyl hoá hợp chất này tạo thành acid 5-amin- imidazol-4-carboxylic ribonucleotide (cacboxy-AIR). Amide tương ứng là 5-aminimidazol-4- carboxamide ribonucleotide (AICAR) được tạo thành qua 2 phản ứng với hợp chất (hình 2.20).
Amin hoá IMP thành AMP tiến hành qua 2 bước với sự tạo thành hợp chất trung gian acid Adenine succinic (hình 2.21).
Trong phản ứng này nhóm amin của Aspartate được chuyển đến C-6 của IMP để tạo thành AMP.
Sự tạo thành GMP từ IMP cũng phản ứng qua 2 giai đoạn, trong đó xantoseine 5’- monophosphate (XMP) được tạo thành trước, sau đó là GMP (Hình 2.21)
Hai mononucleotide purine AMP và GMP bị phosphoryl hoá bởi kinase qua giai đoạn diphosphate cho ATP và GTP
AMP + ATP <---> ADP + ADP GMP + ATP <---> GDP + ADP ADP + ATP <---> ATP + ADP GDP + ATP <---> GTP + ADP
Ngoài các con đường kể trên, các nucleotide còn có thể được tổng hợp từ các base purine kết hợp với ribose-1’- phosphate dưới sự xúc tác của nucleoside phosphoridase tương ứng để tạo thành các nucleotide và acid phosphoric. Các phản ứng này thuộc kiểu transglycosil hoá
Hypoxanthine + Ribose-1-phosphate <---> inosine + PVC Guanine + ribose-1-phosphate <---> guanoseine + PVC
Các nucleotide được hình thành lại bị phosphoryl hoá với sự xúc tác của phosphokinase (phosphotransferase) tạo thành nucleotide tương ứng.
Adenoseine + ATP <---> AMP + ADP
Ngoài ra các purine tự do kết hợp vói PRPP dưới tác dụng của nucleotide pyrophosphate kinase (chuyển gốc phosphoriboseil) tạo thành các nucleoside 5’- P
Adenine + PRPP <---> AMP + PP (Pyrophosphate) Guanine + PRRP <---> GMP + PP
Hypoxanthine + PRPP <---> IMP + PP