Salvamento de nucleotídeos

Uma via de recuperação ou via de resgate é uma via metabólica na qual um produto biológico é produzido a partir de intermediários na via de degradação de sua própria substância ou de uma substância semelhante. O termo refere-se frequentemente ao salvamento de nucleótidos em particular, no qual os nucleótidos (purinas e pirimidinas) são sintetizados a partir de intermediários na sua via de degradação.

As vias de recuperação de nucleotídeos são usadas para recuperar bases e nucleosídeos que são formados durante a degradação de RNA e DNA. Isto é importante em alguns órgãos porque alguns tecidos não podem sofrer síntese de novo. Os produtos recuperados podem então ser convertidos novamente em nucleotídeos. As vias de resgate são alvos para o desenvolvimento de medicamentos, sendo uma família chamada de antifolatos.[1]

Uma série de outras substâncias biologicamente importantes, como a metionina e o nicotinato, têm as suas próprias vias de recuperação para reciclar partes da molécula.

Substratos

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A via de recuperação de nucleotídeos requer substratos distintos:

Pirimidinas

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Uridina fosforilase ou pirimidina-nucleosídeo fosforilase substitui o fosfato anomérico ligado ao carbono da ribose 1-fosfato pela base livre uracila, formando o nucleosídeo uridina. Uridina quinase (também conhecida como uridina-citidina quinase) pode então fosforilar o carbono 5’ deste nucleósido em monofosfato de uridina (UMP). UMP/CMP quinase (EC 2.7.4.14) pode fosforilar UMP em difosfato de uridina, qual nucleosídeo difosfato quinase pode fosforilar em trifosfato de uridina.

Timidina fosforilase ou pirimidina-nucleosídeo fosforilase adiciona 2-desoxi-alfa-D-ribose 1-fosfato a timina, com a ligação da timina no carbono anomérico da desoxirribose, formando o desoxinucleosídeo timidina. Timidina quinase pode então fosforilar o carbono 5' deste composto em monofosfato de timidina (TMP). Timidilato quinase pode fosforilar o TMP em difosfato de timidina, o qual o nucleosídeo difosfato quinase pode fosforilar em trifosfato de timidina.

Os nucleosídeos citidina e desoxicitidina podem ser recuperados ao longo da via do uracil pela citidina desaminase, que os converte em uridina e desoxiuridina, respectivamente. Alternativamente, a uridina-citidina quinase pode fosforilá-los em monofosfato de citidina (CMP) ou monofosfato de deoxicitidina (dCMP). UMP/CMP quinase pode fosforilar (d)CMP em difosfato de citidina ou difosfato de deoxicitidina, o qual a nucleosídeo difosfato quinase pode se fosforilar em trifosfato de citidina ou trifosfato de deoxicitidina.

O resgate de ribonucleotídeos de pirimidina.

Purinas

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Fosforibosiltransferases adicionam ribose-5-fosfato ativado (fosforribosil pirofosfato, PRPP) a bases, criando nucleosídeos monofosfatos. Existem dois tipos de fosforibosiltransferases: adenina fosforibosiltransferase (APRT) e hipoxantina-guanina fosforibosiltransferase (HGPRT). HGPRT é uma enzima importante no metabolismo da via das purinas e sua deficiência está implicada em síndrome de Lesch-Nyhan.[2]

Nucleobase Enzima Nucleotídeo
hipoxantina hipoxantine/guanina fosforibosil transferase (HGPRT) IMP
guanina hipoxantina/guanina fosforibosil transferase (HGPRT) GMP
adenina adenine fosforibosil transferase (APRT) AMP

Biossíntese de folato

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Ácido tetraidrofólico e seus derivados são produzidos por vias de recuperação do GTP.[1]

Outros rotas de salvamento

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Salvamento de L-metionina é a rota que regenera metionina dos seus produtos a jusante. Uma versão da rota usa metiltioadenosina (MTA), formando o chamado ciclo MTA com sua reação de síntese. Esta ação de reciclagem de enxofre é encontrada em humanos e parece ser universal entre a vida aeróbica.[3][4]

Salvamento de nicotinato é o processo de regeneração do dinucleótido de nicotinamida e adenina do ácido nicotínico. Esta via é importante para controlar o nível de stress oxidativo em células. O gene humano NAPRT codifica a principal enzima na via.[5] As células cancerígenas, que têm maiores necessidades de NAD, tendem a regular positivamente a via.[6]

Também existem vias de recuperação para ceramida, cobalamina, componentes da parede celular e tetraidrobiopterina em vários organismos.[7][8]

Referências

  1. ↑ a b IM, Kompis; K, Islam; RL, Then (fevereiro 2005). «DNA and RNA synthesis: antifolates». Chemical Reviews. 105 (2): 593–620. PMID 15700958. doi:10.1021/cr0301144 
  2. ↑ Ansari, MY; Equbal, A; Dikhit, MR; Mansuri, R; Rana, S; Ali, V; Sahoo, GC; Das, P (Fevereiro 2016). «Establishment of correlation between in-silico and in-vitro test analysis against Leishmania HGPRT to inhibitors». International Journal of Biological Macromolecules. 83 (78–96). PMID 26616453. doi:10.1016/j.ijbiomac.2015.11.051 
  3. ↑ E, Albers (December 2009). «Metabolic characteristics and importance of the universal methionine salvage pathway recycling methionine from 5'-methylthioadenosine». IUBMB Life. 61 (12): 1132–42. PMID 19946895. doi:10.1002/iub.278Acessível livremente  Verifique data em: |data= (ajuda)
  4. ↑ Sekowska, A; Ashida, H; Danchin, A (January 2019). «Revisiting the methionine salvage pathway and its paralogues.». Microbial Biotechnology. 12 (1): 77–97. PMC 6302742Acessível livremente. PMID 30306718. doi:10.1111/1751-7915.13324  Verifique data em: |data= (ajuda)
  5. ↑ Hara, N; Yamada, K; Shibata, T; Osago, H; Hashimoto, T; Tsuchiya, M (24 August 2007). «Elevation of cellular NAD levels by nicotinic acid and involvement of nicotinic acid phosphoribosyltransferase in human cells.». The Journal of Biological Chemistry. 282 (34): 24574–82. PMID 17604275. doi:10.1074/jbc.M610357200Acessível livremente  Verifique data em: |data= (ajuda)
  6. ↑ Duarte-Pereira, S; Pereira-Castro, I; Silva, SS; Correia, MG; Neto, C; da Costa, LT; Amorim, A; Silva, RM (9 de dezembro de 2015), «Extensive regulation of nicotinate phosphoribosyltransferase (NAPRT) expression in human tissues and tumors», Oncotarget, ISSN 1949-2553 (em inglês), 7 (2): 1973-1983, PMC 4811510Acessível livremente, PMID 26675378, doi:10.18632/ONCOTARGET.6538, Wikidata Q36739012 
  7. ↑ Kitatani K, Idkowiak-Baldys J, Hannun YA. The sphingolipid salvage pathway in ceramide metabolism and signaling. Cell Signal. 2008 Jun;20(6):1010-8. doi: 10.1016/j.cellsig.2007.12.006. Epub 2007 Dec 14. PMID: 18191382; PMCID: PMC2422835.
  8. ↑ Zschiebsch, Katja & Fischer, Caroline & Pickert, Geethanjali & Häußler, Annett & Radeke, Heinfried & Grösch, Sabine & Ferreiros Bouzas, Nerea & Geisslinger, Gerd & Werner, Ernst & Tegeder, Irmgard. (2016). Tetrahydrobiopterin Attenuates DSS-evoked Colitis in Mice by Rebalancing Redox and Lipid Signalling. Journal of Crohn's and Colitis. 10. jjw056. 10.1093/ecco-jcc/jjw056.

Ver também

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