Лекция Обмен белков. Сложные белки. Метаболизм гема, пуринов, пиримидинов

• Обсуждение особенностей метаболизма сложных белков, содержащих простатические группы.  

• Упоминание о металлопротеинах и фосфа-протеинах, которые не синтезируются в организме человека.  

• Гемопротеины, содержащие гем, играют важную роль в транспорте кислорода и углекислого газа.  

• Гемоглобин, миоглобин и цитохромы - примеры гемопротеинов.  

• Гем синтезируется из аминокислот глицина и сукцинил-к-энзима а в митохондриях.  

• Регуляция синтеза гема осуществляется по обратной отрицательной связи.  

• После образования сигма-аминолиулиновой кислоты происходит конденсация двух молекул с участием сигма-аминалина до гидрогеназы.  

• Аминолиулиновая кислота высвобождается из экториального матрикса.  

• Четыре молекулы порфобилиногена конденсируются, высвобождая аммиак.  

• Гидроксиметил-синтаза катализирует реакцию конденсации.  

• Уропрофиноген-три-синтаза циклизует структуру и осуществляет изомеризацию группировок.  

• Уропорфириноген-три-карбоксилаза удаляет лишние функциональные группы.  

• Копропорфириноген-три-оксидаза окисляет функциональные группы.  

• Протопорфирин девять окисляется протопорфириноген-оксидазой.  

• Феррохилатаза добавляет железо в синтезированную молекулу гема.  

• Гем может быть связан с альфа- или бета-цепями глобинов, миоглобином или полипептидными цепями цитохромов.  

• Гем используется для транспорта молекулярных газов, электронов или окислительно-восстановительных эквивалентов.  

• Срок жизни эритроцитов составляет 90-120 дней, после чего они стареют и удаляются из кровотока.  

• После разрушения эритроцита гемоглобин высвобождается из него и диссоциирует на полипептидную цепь.  

• Простагландин группа удаляется из гемоглобина, железо высвобождается, и гем-оксидаза раскрывает тетрапирольный цикл гема, превращая его в биливердин.  

• Биливердин восстанавливается до билирубина, который затем конъюгируется с глюкуроновой кислотой в печени.  

• Нарушение катаболизма гема может привести к гемолитической, под-печеночной, гепатогенной или неонатальной желтухе.  

• При гемолитической желтухе уровень непрямого билирубина может быть увеличен, но общий уровень билирубина может вырасти из-за увеличения количества прямого билирубина.  

• При нарушении транспорта или конъюгации билирубина в печени, уровень общего билирубина может расти, а количество уробилиногена в крови и моче может уменьшиться.  

• Видео обсуждает три основных типа желтухи: надпеченочная, печеночная и подпеченочная.  

• Надпеченочная желтуха возникает из-за распада эритроцитов с нормальной скоростью, но печень не справляется с конвертацией билирубина.  

• Печеночная желтуха возникает из-за несостоятельности гепатоцитов, которые не успевают утилизировать билирубин.  

• Подпеченочная желтуха возникает из-за препятствия в желчевыводящих путях, таких как камни или опухоли.  

• Видео обсуждает нуклеотиды, которые являются универсальными источниками энергии в клетке и могут выступать в качестве активаторов метаболитов, аластерических регуляторов активности ферментов и коферментов.  

• В организме человека используются пять нуклеотидов: аденин, гуанин, тимин, цитозин и урацил.  

• Нуклеотиды могут иметь эндогенное или экзогенное происхождение, и их метаболические трансформации происходят в желудке, двенадцатиперстной кишке и кишечнике.  

• В нуклеотидах содержатся азотистые основания, углеводы (рибоза или дезоксирибоза) и остатки фосфорной кислоты.  

• Нуклеотиды связаны между собой через остатки фосфорной кислоты и сахара.  

• Пуриновые нуклеотиды синтезируются из аминокислот и витаминов.  

• Процесс начинается с активации рибоза-5-фосфата, который затем фосфорелируется и присоединяет азот витамина.  

• Затем присоединяются остатки глицина, формил-аш-4-фолата, аспарагиновой кислоты и других соединений.  

• В результате образуется инозитол-монофосфат, который является узловым метаболитом в синтезе пуриновых нуклеотидов.  

• Адениловые и гуаниловые нуклеотиды синтезируются из инозитол-монофосфата.  

• Для синтеза аденозин-монофосфата требуется аминогруппа, для синтеза гуанозин-монофосфата - кислород.  

• Процесс синтеза пуриновых нуклеотидов сложный и включает множество этапов и промежуточных метаболитов.  

• Аденозин-дифосфат и гуанозин-монофосфат ингибируют синтез пуриновых нуклеотидов, предотвращая избыточное образование.  

• Аденозин-монофосфат и гуанозин-монофосфат также стимулируют синтез соседних нуклеотидов.  

• Мочевая кислота является конечным продуктом катаболизма пуриновых нуклеотидов у человека.  

• У других животных, включая приматов, катаболические превращения продолжаются, что позволяет им экскретировать мочевую кислоту.  

• Мочевая кислота может накапливаться в суставах и почечных каналах, вызывая подагру.  

• Подагра считалась болезнью гурманов в прошлом, но сегодня она поражает большое число людей, особенно мужчин.  

• Пациентам с гиперликемией рекомендуется придерживаться строгой диеты с уменьшенным поступлением предшественников мочевой кислоты.  

• Важным условием жизни для пациентов с гиперликемией является достаточное поступление воды.  

• Аллапуринол работает как конкурентный ингибитор ксантиноксидазы, превращая гипоксантин в мочевую кислоту.  

• Врожденные дефекты ферментов, связанные с нарушением синтеза пуриновых нуклеотидов, могут привести к иммунодефициту и нарушениям развития организма.  

• Синтез перемидиновых нуклеотидов происходит в два этапа: сначала синтезируется циклическая структура, затем присоединяется к рибоза-5-фосфату.  

• Регуляция синтеза перемидиновых нуклеотидов осуществляется по обратной отрицательной связи.  

• Недостаточность уредил-монофосфат-синтазы или аратидил-монофосфат-декарбоксилазы может привести к нарушению синтеза перемидиновых нуклеотидов и развитию клинических проявлений, таких как невластная анемия.  

• В процессе синтеза дезоксирибонуклеотидов используется рибонуклеотиды и редаксинтроли.  

• Редаксинтроли восстанавливают гидроксогруппу рибозы до протона водорода, превращая рибонуклеотид в дезоксирибонуклеотид.  

• Теоридоксин окисляется, формируя дополнительную связь между сульгидрильными группами.  

• Те редаксин редуктаза восстанавливает окисленную форму теоридоксина, позволяя включать его в следующие циклы восстановительных реакций.  

• Тимидиловые нуклеотиды используются только в синтезе ДНК, поэтому для их синтеза используется дезоксирибозная форма уридил монофосфата.  

• Для синтеза тимидиловых нуклеотидов используется метил тетрагидрофолат, который отдает свою метильную группу на уридил монофосфат, превращаясь в глицин.  

• Дегидрофолиевая кислота восстанавливается дегидрофолат редуктазой, превращаясь в тетрагидрофолат.  

• Некоторые производные нуклеотидов используются в качестве противовирусных и противоопухолевых препаратов, ингибируя синтез нуклеотидов и репликацию вирусов или опухолевых клеток.  

• Примеры препаратов: 5-фторурацил, азида-тимидин, реа-мино птеридин.