Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов

Предшественником цитидиловых и тимидиловых нуклеотидов служит уридиловая кислота (УМФ), которая образуется из углекислого газа, амидной группы глутамина и аспарагиновой кислоты.

Синтез УМФ de novo, включающий 6 последовательных стадий, протекает главным образом в цитозоле клеток при участии 3 ферментов, 2 из которых являются полифункциональными.

Первый полифункциональный фермент содержит домены, имеющие активность карбамоилфосфатсинтетазы II, аспартаткарбамоилтрансферазы и дигидрооротазы, и катализирует первые 3 реакции этого метаболического пути.

Митохондриальная НАД-зависимая дигидрооротатдегидрогеназа окисляет дигидрооротат в оротат.

Второй полифункциональный фермент катализирует превращение оротата в нуклеотид и его последующее декарбоксилирование до УМФ, т.е. проявляет оротатфосфорибозилтрансферазную и оротидилатдекарбоксилазную активности.

Первая реакция синтеза УМФ – это образование карбамоилфосфата:

СО₂ + глутамин + 2 АТФ + Н₂О ® карбамоилфосфат + глутамат + 2 АДФ + Фн

Реакция катализируется карбамоилфосфатсинтетазой II, локализованной в цитозоле всех клеток организма (в противоположность карбамоилфосфатсинтетазе I, локализованной в митохондриях печени).

Далее карбамоилфосфат в реакции с аспарагиновой кислотой образует карбамоиласпарагиновую кислоту, которая превращается в дигидрооротовую кислоту.

Из УМФ при действии специфических киназ образуются УДФ и УТФ:

УМФ + АТФ ® УДФ + АДФ

УДФ + АТФ ® УТФ + АДФ

Путем аминирования УТФ образуется ЦТФ: