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プリン代謝

プリン代謝（プリンたいしゃ）とは、生物に含まれているプリン塩基の合成および分解の代謝経路である。

合成

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プリン塩基はリボース-5-リン酸と結合したヌクレオチド（リボチド）として合成される。この点で塩基として合成されてからヌクレオチドになるピリミジン塩基とは対照的である。プリンの生合成はまずホスホリボシル二リン酸(PRPP)からイノシン酸(IMP)を合成し、IMPからそれぞれグアニル酸(GMP)とアデニル酸(AMP)が誘導される。

IMP

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プリン骨格の由来

プリン骨格の4つの窒素原子はそれぞれ1つのアミノ酸に由来しており、グルタミン、グリシン、グルタミン、アスパラギン酸の順番で取り込まれる。このうちグリシンだけは2つの炭素原子も利用されるが、それ以外はアミノ基のみを利用する。残り3つの炭素原子は炭酸水素イオンと2つのギ酸に由来しており、ギ酸は10-ホルミルテトラヒドロ葉酸の形で供給される。

 
イノシン酸の合成経路

制御点として重要なのはホスホリボシル二リン酸(PRPP)の合成で、これを触媒するPRPP合成酵素の活性はプリンリボヌクレオチドにより負に制御される。ただしPRPPはピリミジン代謝やサルベージ経路にも利用される代謝中間体であり、PRPP合成酵素自体はプリン生合成の初発酵素ではない。

EC番号 酵素名 基質 生成物
2.7.6.1 リボースリン酸ジホスホキナーゼ R5P ATP AMP PRPP
1 2.4.2.14 アミドホスホリボシルトランスフェラーゼ PRPP Gln, H2O Glu, PPi PRA
2 6.3.4.13 GARシンテターゼ PRA Gly, ATP ADP, Pi GAR
3 2.1.2.2 GARホルミルトランスフェラーゼ GAR ホルミルTHF THF FGAR
3a FGARシンテターゼ ATP, ギ酸 ADP, Pi
4 6.3.5.3 FGAMシンテターゼ FGAR Gln, ATP, H2O Glu, ADP, Pi FGAM
5 6.3.3.1 AIRシンテターゼ FGAM ATP ADP, Pi AIR
6 4.1.1.21 AIRカルボキシラーゼ AIR CO2 CAIR
6a 6.3.4.18 N5-CAIRシンテターゼ AIR ATP, HCO3- ADP, Pi N5-CAIR
6b 5.4.99.18 N5-CAIRムターゼ N5-CAIR CAIR
7 6.3.2.6 SAICARシンテターゼ CAIR Asp, ATP ADP, Pi SAICAR
8 4.3.2.2 アデニロコハク酸リアーゼ SACAIR フマル酸 AICAR
9 2.1.2.3 AICARホルミルトランスフェラーゼ AICAR ホルミルTHF THF FAICAR
9a 6.3.4.23 FAICARシンテターゼ ATP, ギ酸 ADP, Pi
10 3.5.4.10 IMPシクロヒドロラーゼ FAICAR H2O IMP

GMP

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EC番号 酵素名 基質 生成物
1.1.1.205 IMPデヒドロゲナーゼ IMP NAD+, H2O NADH, H+ XMP
6.3.5.2 GMPシンターゼ XMP ATP, Gln, H2O AMP, PPi, Glu GMP
1.7.1.7 GMPレダクターゼ GMP NADPH, H+ NADP+, NH3 IMP

AMP

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EC番号 酵素名 基質 生成物
6.3.4.4 アデニロコハク酸シンターゼ IMP GTP, Asp GDP, Pi アデニロコハク酸
4.3.2.2 アデニロコハク酸リアーゼ アデニロコハク酸 フマル酸 AMP
3.5.4.6 AMPデアミナーゼ AMP H2O NH3 IMP

分解

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食物由来のプリンはいくつかの酵素によって分解される。

グアニン

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アデニン

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サルベージ

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食物の核酸から分解されたプリンは新しいヌクレオチドとしてサルベージされ、再利用される。

関連項目

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外部リンク

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