Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов.

Фонд пиримидиновых нуклеотидов, подобно пуриновым нуклеотидом, в основном синтезируется из простых предшественников de novo. В отличие от синтеза пуринов, где формирование пуринового кольца осуществляется на остатке рибозо-5-фосфата, пиримидиновое кольцо синтезируется из простых предшественников: глутамина, СО₂, и аспарагиновой кислоты, а затем связывается с фосфорибозилпирофосфатом (ФРПФ). Регуляторной реакцией в синтезе пиримидиновых нуклеотидов является синтез карбамоилфосфата из глутамина, СО₂ и АТФ, катализируемой карбамоилсульфатсинтетазой-II, которая протекает в цитозоле клеток. Далее карбамоилфосфат в реакции с аспарагиновой кислотой образует карбомоиласпарагиновую кислоту, которая дегидратируется с образованием цикла дигидрооротовой кислоты. Дегидрооротавая кислота под действием НАД-зависимой дегидрогеназы превращается в оротовую кислоту. Взаимодействие которой с ФРДФ и дальнейшее декарбоксилирование приводит к синтезу УМФ (родоначальника пиримидиновых мононуклеотидов).

Синтез УМФ регулируется по механизму отрицательной обратной связи: УТФ является аллостерическим ингибитором пускового фермента этой метаболической цепи – карбамоилфосфатсинтетазы-II. Этот механизм предотвращает избыточный синтез УМФ и всех других пиримидиновых мононуклеотидов (ЦМФ, ТМФ) поскольку они образуются из УМФ. Редкое наследственное заболевание оротацидурия,при котором в результате мутации в гене фермента, катализирующего превращение оротата в УМФ, нарушается синтез УМФ. С мочой выделяется 1,5 г оротата (в 1000 раз больше чем норме) и развивается недостаточность пиримидиновых нуклеотидов, что проявляется отставанием в росте и развитии. Для лечения оротацидурии используется уридин и лецитидин, которые превращаются в УМФ и ЦМФ в обход нарушенной реакции. УМФ и ЦмФ ингибируют регуляторные ферменты синтеза пиримидиновых нуклеотидов de novo и снижают синтез и выведение оротата с мочой.

Для адаптации к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды организму понадобились механизмы межклеточной коммуникации и координации различных видов обмена веществ. С этой целью в ходе эволюции у животных сформировались две ос­новные системы, выполняющие эти функции: а) нервная, обеспечивающая проведение электрических импульсов по нервному волокну; б) эндокринная, которая использует с этой целью разнооб­разные химические соединения - гормоны. Гормон - вещество органи­ческой природы, которое синтезируется в микроколичествах в железах эн­докринной системы, секретируется в кровь, доставляется ею к органам-ми­шеням, где контролирует обмен веществ и физиологические функции.