Biologie moléculaire : synthèse

Biologie moléculaire
Biologie moléculaire : synthèse
Structure des acides nucléiques :
Bases :
La purine est une molécule azotée hétérocyclique consistant en un
cycle pyrimidine fusionné à un cycle imidazole
6-aminopurine = adénine
2-amino-6-oxopurine = guanine
La pyrimidine est une molécule azotée hétérocyclique contenant deux azotes.
Les bases sont liées au sucre par un lien βosidique (anomérie)
Base + ribose = nucléoside (base toujours au-dessus du sucre, toujours en trans)
B + R + P = nucléotide !
PO32- est lié au sucre par un lien ester !
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Structure des ribonucleotides :
Remarque : il n’existe pas de Thimine qui est attaché à un ribose !
ADN : deoxy adénylate, guanylate, cytidylate et thimydilate
ARN : adénylate, guanylate, cytidylate et uridylate
PURIQUE :
Base : Nucléoside : Nucléotide :
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PYRIMIDIQUE :
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Bases modifiées :
5-Méthylcytidine 5-HydroxyMéthylcytidine
N6-Méthyladénosine 4-Thiouridine
N6-Méthylguanosine 7-Méthylguanosine
Inosine Pseudourine
Bases purique naturelles : méthylxanthines Cafféine et théophylline ! !
En général, on n’observe pas de base libre mais parfois dans des végétaux. Elles sont beaucoup plus petites et
hydrophobe. Elles se fixent toute les deux au niveau de la phosphodiestérase.
La caféine a une structure comparable à l’adénine. L’AMPc est dégradé par la phosphodiestérase qui stop l’effet.
La caféine est donc un inhibiteur allostérique de la phosphodiestérase. (l’AMPc n’est plus dégradé ce qui produit
un effet excitateur)
Métabolisme des bases :
Origine des constituants du noyau purine :
glycine
formate
amine N de glutamine
aspartate
CO2
Il y a beaucoup d’étapes et donc beaucoup de possibilité de régulation.
Le point de départ est un analogue du glucose (ribose + pyrophosphate), le pyroP étant le moteur de la réaction.
5-Pribosyl-1-pyroP (PRPP)
Synthèse des purines :
PRPP
(glutamine PRPP amidotransférase) (glutamine en glutamate + PPi)
5-P-β-D-ribosylamine
(GAR synthétase) (glycine et ATP en ADP + Pi)
Glycinamide ribonucléotide (GAR)
(GAR transférase) (N10 formyl H4 folate en H4 folate)
Forylglycinamide ribonucléotide (FGAR)
(FGAR amidotransférase) (glutamine et ATP en glutamate et ADP +Pi)
Formylglycinamidine ribonucléotide (FGAM)
(FGAM cyclase) (ATP en ADP + Pi + eau)
5-aminoimidazole ribonucléotide (AIR)
(AIR carboxylase) (HCO3- et ATP en ADP+Pi)
5-amino-4-carboxyimidazole ribonucleotide
(SAICAR synthétase) (aspartate et ATP en ADP + Pi)
N-succinylo-5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucléotides (SAICAR)
(SAICAR lyase) (on perd un fumarate)
5-aminoimidazole-4carboxamide ribonucléotide (AICAR)
(AIRCAR transformylase) (N10 formyl H4 folate en H4 folate)
N-formylaminoimidazole-4-carboxamide ribonucléotide (FAICAR)
(IMP synthétase) (on perd un eau)
Inosinate = Inosine monoP (IMP)
On ne réalise pas la synthèse de purines simples mais des nucléotides dont le premier est IMP
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IMP
(adénylossuccinate synhtétase) (IMP déshydrogénase)
(+ aspartate + GTP ( + eau + NAD
- GDP + Pi) - NADH)
Adénylosuccinate Xanthylate (XMP)
(adénylosuccinate lyase) (XMP glutamine amidotransférase)
(- fumarate)(+ glutamine, eau, ATP
- glutamate, ADP +Pi)
Adénylate (AMP) Guanylate (GMP)
Régulation :
Se sont les deux premières étapes qui sont
cruciales dans la synthèse des purines.
Quand on a assez de GTP, la réaction est
stoppée dès le début.
Catabolisme des bases puriques :
GMP AMP
(5nucléotidase) (5nucléotidase)
(+ H2O, - Pi) (+ H2O, - Pi)
Guanosine Adénosine
(Nucléosidase) (adénosine désaminase)
(+ H2O, - ribose) (+ H2O, - NH3)
Guanine Inosine
(Guanine désaminase) (nucléosidase)
(+ H2O, - NH3) (+ H2O, - ribose)
Hypoxanthine
(Xanthine oxydase)
(H2O + O2 ⇒H2O2)
Xanthine
(xanthine oxydase)
(H2O + O2 ⇒H2O2)
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