Hypoxantín guanín-fosforibozyltransferáza

Hypoxantín je purínová odchýlka a prichádza vo viazanej forme ako nukleobáza a vo voľnej forme, napr. B. v moči. Nachádza sa tiež v žľazách a kostnej dreni. Ako produkt deaminácie adenínu sa hypoxantín oxiduje na kyselinu močovú a xantín. Menej často tvorí základnú štruktúru nukleových kyselín.

Čo je hypoxantín-guanínfosforibozyltransferáza?

Tetramerický enzým je tvorený hypoxantínom a guanínom Hypoxantín guanín-fosforibozyltransferáza.

Tetraméry sú makromolekuly, ktoré pozostávajú zo štyroch podobných stavebných blokov, presnejšie z monomérov. Enzým je jedným z najdôležitejších v purínovom metabolizme eukaryotov, je citlivý na zmeny génov a môže spôsobiť odchýlky u ľudí prostredníctvom génových mutácií, ktoré sa exprimujú pri určitých metabolických ochoreniach. Takéto sú napr. B. Lesch-Nyhan a Kelley-Seegmillerove syndrómy.

Funkcia, účinok a úlohy

Enzým hypoxantín-guanín-fosforibozyltransferáza zvyšuje metabolizmus purínov a jeho energetickú účinnosť.

Toto je založené na purínových bázach, čo sú nukleové kyseliny, ktoré sú štruktúrne odvodené od purínu. Sú to xantín, hypoxantín, adenín a guanín, ktoré sa viažu na iné bázy vodíkovými väzbami. Takéto väzby majú hlavný vplyv na dvojitú špirálu a replikáciu DNA a hrajú úlohu v biosyntéze proteínov.

Purínové bázy sa môžu recyklovať dvoma enzýmami. Okrem hypoxantín guanín-fosforibozyltransferázy je to adenín-fosforibozyltransferáza. Obidva tvoria nukleotid prostredníctvom fosforibozylového zvyšku, ktorý je zase základným stavebným blokom nukleových kyselín v DNA aj RNA. Molekula pozostáva z cukru, bázy a fosfátu a kontroluje životne dôležité regulačné funkcie v bunkách. Počas tvorby sa ATP ukladá a znižuje sa tvorba kyseliny močovej.

Ak sa purínové bázy recyklujú, nazýva sa to cesta záchrany. Toto je všeobecný pojem pre metabolické cesty, v ktorých vzniká syntéza biomolekúl z produktov degradácie. Organizmus vykonáva svoj vlastný recyklačný proces, pri ktorom sa približne deväťdesiat percent purínových báz znovu použije a desať percent sa skutočne vylúči. To ukazuje účinnosť recyklácie purínovej bázy a dôležitosť hypoxantín-guanín-fosforibozyltransferázy.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Ak dôjde k mutáciám v géne HPRT, veľkosť a aminokyseliny sa môžu zmeniť. Môže to byť inkorporácia ďalších DNA sekvencií alebo nukleotidov, čo zase vedie k nesprávnej produkcii génového produktu, ktorý je kódovaný na príslušnom géne, alebo dokonca k delécii celej sekvencie. Je z. B. mení aminokyselinovú sekvenciu, vznikajú choroby, ako je dna.

Metabolické choroby, ako je Lesch-Nyhanov syndróm v dôsledku genetického defektu, sú obzvlášť závažné. Dedí sa to recesívnym spôsobom spojeným s x, čo znamená, že postihuje hlavne mužov, ktorí majú iba jeden chromozóm X. Genetická vada sa môže vyskytovať u žien, ale ako choroba sa prejavuje až vtedy, keď sú postihnuté obidva chromozómy X, čo je pomerne zriedkavé. Druhý chromozóm X najčastejšie kompenzuje defekt prvého.

Svoje lieky nájdete tu

Choroby a poruchy

Tento syndróm sa prejavuje nedostatkom hypoxantín guanín-fosforibozyltransferázy. Enzým sa nevytvára v dôsledku genetického defektu. V dôsledku mutácie a nedostatku recirkulácie a konverzie guanínových a hypoxantínových báz dochádza k hromadeniu purínových báz, ktoré musí telo vybudovať a vylúčiť.

Rozklad sa uskutočňuje prostredníctvom medziproduktu xantínu, ktorý sa premení na kyselinu močovú a vylučuje sa obličkami. Ak je tento proces obmedzený, v oblasti kĺbov sa tvoria kryštály kyseliny močovej, ktoré potom vyvolávajú ďalšie záchvaty dny. Enzým sa už nevyrába, hladina kyseliny močovej v tkanive a krvi stúpa a je narušený centrálny nervový systém.

Lesch-Nyhanov syndróm nie je pri narodení priamo viditeľný. Znateľná poloha nôh a tendencia dieťaťa k malému pohybu a pomalšiemu vývoju sú viditeľné až po asi desiatich mesiacoch. Syndróm je slabý a závažný. Zvýšená sekrécia kyseliny močovej a ľahšie dnové záchvaty sú miernejšou formou so závažnými symptómami, ktoré sa týkajú sebapoškodzovania, ťažkého mentálneho poškodenia a agresie. K sebapoškodzovaniu dochádza pri uhryznutí prstom alebo perou. Pri zahryznutí na končatiny je často možné pozorovať, že postihnutí ľudia obmedzujú svoju autaggresiu iba na jednu ruku. Agresia je zasa namierená proti ľuďom vo vašom okolí, ako sú súrodenci alebo rodičia.

Najzávažnejšia forma choroby je charakterizovaná viacnásobnou neurologickou dysfunkciou a veľmi výraznou tendenciou k sebapoškodzovaniu. Syndróm sa prejavuje spasticitou, dystóniou, hypotóniou, choreoatetózou a zvýšenou ochotou reagovať na reflexy. Mentálne vlastnosti a vývoj sú prísne obmedzené. V tomto stave môže syndróm tiež viesť k obzvlášť drastickému úmrtiu.

Ochorenie sa diagnostikuje na základe lekárskeho obrázka. Stanovuje sa hladina kyseliny močovej v moči a krvi a aktivita hypoxantín-guanín-fosforibozyltransferázy v tkanive a krvi. Ten je značne redukovaný a môže byť prítomný aj prenatálne.

Liečba tohto ochorenia je náročná. Liečba nie je možná a bez liečby dieťa zomrie v prvých rokoch života. V niektorých prípadoch je potrebné ako preventívne opatrenie extrahovať detské zuby. Medzi ďalšie terapeutické prístupy patrí zníženie hladín kyseliny močovej pomocou liekov, ako je alopurinol, ktorý pôsobí ako inhibítor pri dne. Purínové bázy nie sú recyklované, ale kyselina močová je lepšie rozložená. Liečia sa aj príslušné poruchy, infekcie a poškodenie nervov a odporúča sa špeciálna strava, ktorá zvyčajne neobsahuje mäso a má nízky obsah purínu.

Uskutočňuje sa aj výskum psychosomatických vedľajších účinkov hlbokej mozgovej stimulácie. Medicína dúfa, že to zabráni agresii a sebapoškodzovaniu. Naproti tomu Kelley-Seegmillerov syndróm je najmiernejšou formou deficitu hypoxantín-guanín-fosforibozyltransferázy. Aj tu sa produkuje príliš veľa kyseliny močovej a vyskytujú sa skoré dnové choroby. Prvými indikáciami syndrómu sú oranžové kryštály v detskej plienke, infekcie močových ciest a urolitiáza. Dna alebo akútna artritída sa vyvinú počas puberty.

Duševné zaostalosti a sebapoškodenia, ako sa vyskytujú pri syndróme Lesch-Nyhan, nie sú prípadom, nanajvýš to môže viesť k poruchám pozornosti. Včasné liečenie zvyčajne umožňuje postihnutým mať normálnu dĺžku života.