1
Q
Znaczenie nukleotydów
A
- RNA/DNA
- udział w przemianach energetycznych (ATP, GTP, CTP, UTP)
- regulacja metabolizmu wewnątrz komórki (cAMP, cGMP)
- regulacja zewnątrzkomórkowa (ADP, adenozyna)
- składniki aktywnych metabolitów np. SAM, PAPS, UDP-Glc
- komponenty koenzymów (koenzym A, FADH2, NADH, NADPH)
2
Q
Czym są analogi nukleotydów?
A
leki, stosowane w leczeniu nowotworów, transplantacjach, chorbach z autoagresji i chorobach naczyniowych
3
Q
Jak jest wydalany kwas moczowy?
A
nerki (75%)
jelita (25%)
4
Q
Ile kwasu moczowego wydala dorosły człowiek?
A
0,6g / 24h
5
Q
W co może zostać przekształcone DNA i RNA zawarte w pokarmach?
A
- w AMP
- w GMP
6
Q
Jaką reakcję katalizuje enzym
5’-nukleotydaza fosfataza alkaliczna?
A
AMP zmienia się w adenozynę. Przyłącza się woda, a odłącza Pi.
GMP zmienia się w guanozynę. Przyłącza się woda, a odłącza Pi.
7
Q
Jaką reakcję katalizuje enzym deaminaza adenozynowa?
A
Adenozyna przekształca się w inonzynę. Dołącza się woda, a odłącza jon amonowy.
8
Q
Jaką reakcję katalizuje enzym fosforylaza nukleozydowa puryn?
A
Inozyna zmienia się w hipoksantynę. Dołącza się Pi, a odłącza rybozo-1-P.
Guanozyna zmienia się w guaninę. Dołącza się Pi, a odłącza rybozo-1-P.
9
Q
Jaką reakcję katalizuje enzym oksydoreduktaza ksantynowa?
A
Hipoksantyna przekształca się w ksantynę. Przyłącza się H2O i O2 lub NAD+, a odłącza się H2O2 lub NADH+H+.
Ksantyna przkeształca się w kwas moczowy. Przyłącza się H2O i O2 lub NAD+, a odłącza się H2O2 lub NADH+H+.
10
Q
Co jest inhibitorem oksydoreduktazy ksantynowej?
A
allopurinol
11
Q
Jaką reakcję katalizuje enzym guanaza?
A
Guanina przekształca się w ksantynę. Przyłącza się H2O, a odłącza się NH3.
12
Q
Co się dzieje z kwasem moczowym, który trafi do światła jelita?
A
degradowany przez bakterie
13
Q
Dlaczego kwasy nukleinowe zawarte w pokarmie nie są dobrym źródłem nukleotydów dla człowieka?
A
bo większość ulega degradacji i wydaleniu
14
Q
Czy pirymidyny i puryny są magazynowane, jeśli nie to co się z nimi robi?
A
nie, są one reutylizowane (szczególnie puryny)
15
Q
Czy puryny są substratami energetycznymi?
A
nie, nie dostarczają komórce energii
16
Q
Co jest głównym źródłem puryn i pirymidyn w komórkach?
A
ich synteza w organizmie
17
Q
Skąd się bierze pula nukleotydów purynowych w całym organizmie?
A
synteza de novo w wątrobie i komórkach szybko dzielących się
POKARM NIE JEST ŹRÓDŁEM PURYN W KOMÓRKACH!
18
Q
Skąd się bierze pula nukleotydów purynowych w większości komórek?
A
z syntezy z gotowych prekursorów - ADENOZYNY i HIPOKSANTYNY
synteza de novo jest mało aktywna w większości komórek
19
Q
Jakie są prekursory puryn w syntezie de novo?
A
- glicyna
- glutamina
- asparaginian
- CO2
- N10-formylotetrahydrofolian (aktywny mrówczan)
20
Q
Czym jest reutylizacja?
A
droga powstawania nukleotydów (80% nukletydó powstaje tą drogą)
21
Q
Główne szlaki syntezy nukleotydów purynowych.
A
- Synteza puryn de novo.
- Reutylizacja zasad purynowych.
- Fosforylacja adenozyny.
22
Q
Co to jest PRPP?
A
5-fosforybozylo 1-pirofosforan
23
Q
W jakich procesach bierze udział PRPP?
A
- synteza puryn de novo
- synteza pirymidyn de novo
- reutylizacja zasad purynowych i pirymidynowych
- synteza NAD+, NADP+
24
Q
Co jest resztą cukrową w PRPP?
A
ryboza
25
Co jest końcowym produktem syntezy puryn de novo?
rybonukleotydy
26
Jak powstają deoksyrybonukleotydy z rybonukleotydów?
musi dojść do redukcji reszty cukrowej
27
Napisz reakcję katalizowaną przez syntetazę PRPP.
Rybozo-1-P jest przekształcany do 5-fosforybozylo 1-pirofosforanu. Przyłącza się ATP, a odłącza ADP. Wymagany jest Mg.
28
Skąd się bierze rybozo-5-P do syntezy PRPP?
z Glukozy, powstaje w szlaku fosfopentozowym
29
Inhibitory syntetazy PRPP
ATP, AMP, GMP, IMP, NAD+
30
Aktywator syntetazy PRPP
fosforan nieorganiczny - Pi
31
Napisz reakcję katalizowaną przez GPAT
PRPP jest zamieniane w 5-fosfo-beta-D-rybozyloaminę. Przyłącza się woda i glutamina, a odłącza się glutaminian i 2Pi.
32
Co powstaje z 5-fosfo-beta-D-rybozyloaminy?
IMP
33
Czego prekursorem jest IMP?
GTP i ATP
lub
UMP (po dołączeniu kwasu orotowego)
34
Czego prekursorem jest UMP?
CTP
35
Jakie są źródła atomów N w pierścieniu purynowym?
1 - asparaginian
2,8 - aktywny mrówczan
3,9 - azot amidowy z glutaminy
4,5,7 - glicyna
36
Co jest źródłem węgli w pierścieniu purynowym?
CO2
37
Napisz reakcję katalizowaną przez hydroksymetylotransferazę serynową.
Seryna zamienia się w glicynę. Przyłącza się tetrahydrofolian, a odłącza się woda oraz N5, N10-metylenotetrahydrofolian.
38
Ile etapów ma szlak syntezy inozynomonofosforanu IMP?
9 etapów
39
Które etapy szlaku syntezy IMP wymagają N10-formylotetrahydrofolianu?
1. reakcja z użyciem formylotransferazy GAR
**GAR -> FGAR**
2. reakcja z użyciem formylotransferazy AICAR
**AICAR -> FAICAR**
40
Które etapy szlaku syntezy IMP wymagają ATP?
1. 5-fosforybozyloamina -> GAR **(syntetaza GAR)**
2. FGAR -> FGAR **(syntetaza FGAR)**
3. FGAR -> AIR **(syntetaza AIR)**
4. CAIR -> SAICAR **(karboksylaza SAICAR)**
41
Z czego składa się kwas foliowy?
- 6-metylopteryna
- reszta pteroilowa (kwas pteroilowy)
- glutaminian
42
Funkcje kwasu foliowego.
- bierze udział w syntezie puryn i pirymidyn
- bierze udział w przemianie homocysteiny w metioninę
- obniża poziom homocysteiny we krwi
43
Co się dzieje, gdy niedobór kwasu foliowego?
niedokrwistość
spina bifida
44
Napisz reakcję przemiany kwasu foliowego do kwasu tetrahydrofoliowego (H4 folian/THF).
Enzym: reduktaza dihydrofolianowa
Przyłączane: NADPH+H+
Odłączane: NADP+
W pierwszym etapie powstaje: kwas dihydrofoliowy
W drugim etapie powstaje: kwas tetrahydrofoliowy
45
Co jest inhibitorem reduktazy dihydrofolianowej?
**metotreksat **
(Ograniczając dostępność THF, zmniejsza szybkość replikacji DNA u ssaków, ale wykazuje toksyczność wobec wszystkich dzielących się komórek.)
46
Kiedy stosuje się metotreksat?
leczenie chłoniaków, białaczek, raka piersi
leczenie choroby reumatycznej
stosowany w immunosupersji
47
Co to jest MTHFR?
reduktaza N5, N10 - metylenotetrahydrofolianowa
48
Do czego może doprowadzić niedobór MTHFR i folianów?
- uszkodzenie cewy nerwowej
- choroby sercowo-naczyniowe
- choroby neurodegenracyjne
- nowotwory
49
Gdzie jest wysoka aktywność amidotransferazy glutamylo-PRPP 9 (GPAT)?
wątroba
50
Gdzie jest niska aktywność GPAT?
mózg
serce
mięśnie
51
Gdzie nie działa GPAT?
erytrocyty
wielojądrzaste leukocyty (korzystają one z puryn, które powstały w innych narządach)
52
Inhibitory GPAT
AMP, GMP, IMP
53
Co powoduje aktywację amidotransferazy?
PRPP
54
Co powoduje dezaktywację amidotransferazy?
AMP, GMP, IMP
55
Napisz reakcję katalizowaną przez syntetazę adenylobursztynianową.
IMP zmienia się w adenylobursztynian. Przyłącza się asparaginian i GTP, a odłącza się GDP + Pi.
56
Napisz reakcję katalizowaną przez liazę SAICAR.
Adenylobursztynian zmienia się w AMP. Odłącza się fumaran.
57
Co jest inhibitorem syntetazy adenylobursztynianowej?
AMP
58
Objawy niedoboru liazy SAICAR.
* spowolnienie rozwoju psychoruchowego
* hipotonia osiowa z hipertonią obwodową
* zaburzenia autystyczne
* padaczka
* zanik mięśni i trudności w karmieniu
* cechy dysmorficzne
59
Leczenie niedoboru liazy SAICAR.
terapia objawowa, podtrzymująca i mająca na celu opanowanie napadów padaczkowych
oraz zachowań agresywnych i autoagresywnych
60
Jakie mamy typy niedoboru liazy SAICAR?
**typ I**- określany też jako postać ciężka, występuje najczęściej w pierwszych miesiącach życia dziecka
**typ II** - to forma łagodna lub pośrednia. Przez kilka pierwszych lat życia dziecko rozwija się
normalnie, po czym następuje spowolnienie rozwoju. Opóźnienie jest łagodne lub umiarkowane. U niektórych dzieci występują napady padaczkowe i zachowania autystyczne.
61
Co się dzieje, gdy mamy niedobór liazy SAICAR?
adenylobursztynian nie może się przekształcić do AMP i powstaje **bursztynyloadenozyna SAdo, która jest toksyczna dla mózgu (objawy neurologiczne)**
62
Napisz reakcje, w której powstaje GTP i w której powstaje ATP z AMP.
patrz notatki
ENZYM:
kinaza adenylanowa/guanylowa
63
Gdzie szczególnie aktywna jest kinaza adenylanowa?
mięśnie
wątroba
bo tam obrót ATP jest znaczący
64
Co jest źródłem przenoszonej grupy fosforanowej podczas tworzenia di- i trifosforanów nukleozydów?
ATP, bo jest go więcej niż innych trifosforanów nukleozydów
65
Czym się różnią kinazy monofosforanów nukleozydów od kinaz difosforanów nukleozydów?
kinazy difosoforanów nukleozydów są bardziej specyficzne
66
Napisz reakcję katalizowaną przez dehydrogenazę IMP (IMPDH)
IMP zmienia się w XMP. Przyłącza się woda i NAD+, a powstaje NADH+H+.
67
Napisz reakcję katalizowaną przez syntetazę GMP.
XMP zmienia się w GMP. Przyłącza się glutamina i ATP, a odłącza się glutaminian, AMP i PPi.
68
Inhibitory dehydrogenazy IMP.
**GMP**
**kwas mykofenolowy**, pozbawia szybko proliferujące komórki T i B kluczowych składników
kwasów nukleinowych. Stosowany w zapobieganiu odrzucania przeszczepu.
69
Co hamuje syntetazę PRPP?
AMP, ADP, ATP
GMP, GDP, GTP
70
Napisz reakcję katalizowaną przez fosforybozylotransferazę hipoksantynowo/guaninową HGPRT.
Hipoksantyna lub guanina zmienia się w IMP lub GMP. Przyłącza się PRPP, a odłącza PPi.
71
Napisz reakcję katalizowaną przez fosforybozylotransferazę APRT.
Adenina zmienia się w AMP, przyłącza się PRPP, a odłącza PPi.
72
Do czego prowadzi niedobór HGPRT?
zespół Lescha-Nyhana
73
Zespół Lescha-Nyhana - charakterystyka
- niedobór HGPRT uniemożliwia reutylizację hipoksantyny i guaniny
- **hipoksantyna i guanina gromadzą się**
- **zwiększa się też stężenie PRPP,** co stymuluje wytwarzanie nukleotydów purynowych, co prowadzi do **zwiększonego katabolizmu puryn**, a co za tym idzie **zwiększenia stężenia** **kwasu moczowego**.
- brak jest inhibitorów transamidazy glutamylo-PRPP (GMP i IMP) co dodatkowo przyspiesza proces wytwarzania puryn
74
Zespół Lescha-Nyhana - objawy
- **Hiperurykemia**, która powoduje powstawanie w nerkach kamieni moczanowych **(kamica moczanowa)** i odkładanie kryształów kwasu moczowego w stawach **(dna moczanowa)** i tkankach miękkich
- dodatkowo objawy neurologiczne
- samookaleczanie się
75
Zespół Lescha-Nyhana - leczenie
allopurinol
76
Do czego prowadzi niedobór APRT?
wrodzony niedobór APRT
77
Wrodzony niedobór APRT - charakterystyka
- niedobór APRT prowadzi do powstania **dihydroksyadeniny**
- kamienie dihydroksyadeniny gromadzą się w drogach moczowych
- nie powstaje AMP
78
Napisz reakcję katalizowaną przez kinazę adenozynową.
adenozyna/deoksyadenozyna + ATP **powstaje** AMP/dAMP + ADP
79
Narysuj cykl adenozynowy.
Patrz notatki
80
Napisz reakcję katalizowaną przez reduktazę rybnonukleotydową.
NDP zmienia się w dNDP. Przyłącza się tioredoksyna/glutaredoksyna zredukowana, a odłącza się woda i tioredoksyna/glutaredoksyna utleniona.
81
Inhibitory przekształcenia
a) CDP do dCDP
b) UDP do dUDP
- dTTP
- dGTP
- dATP
82
Inhibitory przekształcenia
GDP do dGDP.
- dGTP
- dATP
83
Inhibitory przekształcenia
ADP do dADP.
dATP
84
Stymulatory przekształcenia:
a) CDP do dCDP
b) UDP do dUDP
ATP
85
Stymulator przekształcenia GDP do dGDP.
dTTP
86
Stymulator przekeształcenia ADP do dADP.
dGTP
87
Które narządy nie mają oksydoreduktazy ksantynowej?
serce, mózg, mięśnie szkieletowe
88
W jakim narządzie jest dehydrogenaza ksantynowa?
w wątrobie
89
Napisz reakcję katalizowaną przez dehydrogenazę/oksydazę ksantynową.
Hipoksantyna zmienia się w ksantynę lub ksantyna w kwas moczowy, przyłącza się woda i tlen lub woda i NAD+, a odłącza się H2O2 lub NADH+H+.
90
Czy kwas moczowy dobrze rozpuszcza się w wodzie?
nie
91
Gdzie występuje cykl nukleotydów purynowych?
tylko w mięśniach szkieletowych
92
Funkcje cyklu nukletydów purynowych
- dostarcza fumaranu do cyklu Krebsa
- stabilizuje ładunek energetyczny adenylanów komórki
93
Napisz jaką reakcję katalizuje deaminaza AMP.
AMP przekształca się w IMP, dołącza się woda, a odłącza jon amonowy.
94
Napisz jaką reakcję katalizuje syntetaza adenylobursztynianowa.
patrz notatki
95
Napisz reakcję katalizowaną przez liazę adenylobursztynianową.
patrz notatki
96
Sumaryczny zapis cyklu nukleotydów purynowych.
asparaginian + GTP + H2O **-->** NH3 + fumaran + GDP + Pi
97
Aktywność, którego enzymu cyklu nukleotydów purynowych wzrasta podczas wysiłku?
deaminazy AMP, przez co wzrasta stężenie IMP
98
Aktywność, których enzymów cyklu nukleotydów purynowych wzrasta podczas spoczynku?
- syntetazy adenylobursztynianowej
- liazy adenylobursztynianowej
przez co spada stężęnie IMP
99
Norma kwasu moczowego we krwi
180-420 umol/l
lub
3-7 mg/dL
100
Hiperurykemia pierwotna - przyczyny
- defekt nerkowego systemu transportującego kwas moczowy (bez zwiększonej syntezy kwasu moczowego) (90%)
- Defekt jelitowego systemu transportującego kwas moczowy (bez zwiększonej syntezy kwasu moczowego) (>1%)
- genetycznie uwarunkowane defekty prowadzące do zwiększonej syntezy puryn
(10%)
101
Hiperurykemia wtórna - przyczyny
- rozpad komórek po podaniu cytostatyków czy radioterapii
- choroby nerek
- zwiększony rozpad ATP (wysiłek, padaczka, zaburzenia oddychania)
- podawanie leków immunosupresyjnych – cyklosporyny
- nadmierne spożycie alkoholu → [AMP] → → [kwas moczowy]
- genetycznie uwarunkowane defekty – niedobór glukozo 6-fosfatazy → [G 6-P] →
[PRPP] → [nukleotydy purynowe] → [kwas moczowy]
(tam gdzie kwadracik to strzałka w górę)
102
Dobowe wydalanie kwasu moczowego u kobiet i mężczyzn
< 4,8mmol / dobę - mężczyźni (800mg na dobę)
< 4,5mmol / dobę - kobiety (750 mg na dobę)
103
Co to jest allopurinol?
lek, który obniża poziom kwasu moczowego we krwi
104
Jak można zapobiegać ostrej hiperurykemii spowodowanej chemoterapią?
podawanie urikazy (PEG-urikazy)
105
Napisz reakcję katalizowaną przez urkiazę.
patrz notatki (ale raczej forma ciekawostki)
106
Co powoduje niedobór deaminazy adenozyny?
SCID - ciężki, złożony niedobór odporności immunologicznej
107
SCID - leczenie
- Przeszczep szpiku– pozwala na wprowadzenie prawidłowych
limfocytów T i B mających wystarczającą aktywność ADA aby
zapobiec nadmiernemu gromadzeniu się nukleotydów adeninowych
* Enzymatyczna terapia zastępcza– zastosowanie PEG-ADA
(deaminaza adenozynowa wołu połączona z glikolem
polietylenowym podawana domięśniowo)
* Terapia genowa
* **podawanie deaminazy adenozyny**
108
SCID - mechanizm
1. Gromadzi się adenozyna/deoksyadenozyna
2. Wzrasta stężenie dATP
3. Spada stężenie i aktywność:
- reduktazy rybonukleotydowej
- synteza DNA
- proliferacja limfocytów B i T
4. Indukowana jest apoptoza limfocytów B i T poprzez wysoki poziom adenozyny i deoksyadenozyny.
5. Mało limfocytów = SCID
109
Czym się charakteryzuje niedobór fosforylazy nukleozydowej puryn?
1. Guanozyna/deoksyguanozyna nie jest przekształcana do guaniny.
2. Wzrasta stężenie guanozyny/deoksyguanozyny
3. wzrasta stężenie dGMP
4. wzrasta stężenie dGTP, a spada dCTP i dTTP
5. spada aktywność reduktazy nukleotydowej
6. spada synteza DNA
7. obniża się proliferacja limfocytów
8. **przewlekłe i nawracające zakażenia**
110
Co się dzieje w miocycie przy niedoborze deaminazy AMP (AMPD)?
Gromadzi się AMP, czyli substrat dla AMPD. Skoro jest dużo AMP, to spada ilość ATP, z którego AMP powstaje. Skoro jest mało ATP to mięsień jest mało wydolny.
111
Jak niedobór deaminazy AMP działa na kardiomiocyt?
Gromadzi się AMP, czyli substrat dla AMPD. Skoro jest dużo AMP, to może on być przekształcany do adenozyny, która ma działanie:
- wazodylatacyjne
- immunosupresyjne
- przeciwzakrzepowe
- przeciwzapalne
112
Co jest końcowym metabolitem katabolizmu puryn w narządach niemających oksydazy ksantynowej?
hipoksantyna
113
Jakie działanie wykazuje zewnątrzkomórkowa adenozyna?
- przeciwzapalne
- antyagregacyjne
- rozkurcza mięśnie gładkie naczyń
- ochrania komórki śródbłonka
114
Jakie działanie wykazują zewnątrzkomórkowe nukleotydy?
- prozapalne
- proagregacyjne
- skurcz/rozkurcz mięśni gładkich naczyń
- uszkadza komórki śródbłonka
115
Napisz szlak powstawania adenozyny z ATP.
patrz notatki
116
Gdzie zachodzi synteza de novo puryn?
wątroba
117
Gdzie zachodzi katabolizm puryn do adenozyny, a gdzie do hipoksantyny?
do adenozyny - kardiomiocyty
do hipoksantyny - śródbłonek
118
Gdzie zachodzi katabolizm puryn do kwasu moczowego, a gdzie do hipoksantyny?
do hipoksantyny - narządy obwodowe
do kwasu moczowego - wątroba i jelita
119
Gdzie zachodzi synteza SAM i PAPS?
wątroba
120
Dehydrogenaza IMP - inhibitor
kwas mykofenolowy
121
Reduktaza rybonukleotydowa - inhibitor
hydroksymocznik
122
Inhibitor transportu adenozyny przez błonę komórkową
dipirydamol
123
Co to jest AICAR?
lek przeciwcukrzycowy i kardioprotekcyjny, prekursor syntezy nukleotydów, aktywator AMPK, zwiększa produkcję adenozyny
124
Co to jest isoprinosine?
immunostymulant, zawiera inozynę
125
Didanozyna - co to?
hamuje odwrotną transkryptazę wirusa HIV
126
Clopidogrel - co to?
antagonista płytkowych receptorów P2Y12
127
Remdesivir - co to?
Inhibitor zależnej od RNA polimerazy RNA wirusów RNA w tym koronawirusów – lek przeciwko SARS-CoV-2
128
Molnupiravir - co to?
wprowadza błędy w czasie replikacji RNA wirusa
129
Napisz reakcję katalizowaną przez kinazę NAD.
NAD+ przekształca się do NADP, przyłącza się ATP, a odłącza ADP.
130
Jakie enzymy biorą udział w degradacji NAD?
- PARP1 (przekształca NAD do białka ADP-rybozylowanego)
- Sirt (przekształca NAD do deacetylowanego białka)
131
Co stymuluje PARP1?
uszkodzenie DNA
132
Napisz reakcję katalizowaną przez kinazę ryboflawiny.
Ryboflawina zmienia się w fosforan ryboflawiny (FMN - mononukloetyd flawiny). Przyłącza się ATP, a odłącza ADP.
133
Napisz reakcję katalizowaną przez pirofosforylazę FAD
FMN zmienia się w FAD. Przyłącza się ATP, a odłącza PPi.
Biochemia
flashcards
Decks in class (5)
# Cards
