Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК (2,3,4-Тригидрокси-5-оксопентокси) фосфоновая кислота | |
| Идентификаторы | |
| Количество CAS | |
| 3D модель ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.022.101  |
| MeSH | рибозо-5-фосфат |
| PubChem CID | |
| UNII | |
| Панель управления CompTox ( EPA) | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
| Характеристики | |
| Химическая формула | C 5 H 11 O 8 P |
| Молярная масса | 230,110 |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N проверить ( что есть ?)  Y  N | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Рибозо-5-фосфат ( R5P ) является одновременно продуктом и промежуточным звеном пентозофосфатного пути. Последней стадией окислительных реакций пентозофосфатного пути является производство рибулозо-5-фосфата. В зависимости от состояния организма рибулозо-5-фосфат может обратимо изомеризоваться в рибозо-5-фосфат. Рибулозо-5-фосфат альтернативно может претерпевать серию изомеризаций, а также трансальдолий и транскетоляций, которые приводят к образованию других пентозофосфатов, а также фруктозо-6-фосфата и глицеральдегид-3-фосфата (оба промежуточных продукта в гликолизе ).
Фермент рибозо-фосфатдифосфокиназа превращает рибозо-5-фосфат в фосфорибозилпирофосфат.
Кристаллическая структура рибозо-5-фосфат-изомеразы и рибозо-5-фосфатного комплекса в E. coli R5P состоит из пятиуглеродного сахара, рибозы и фосфатной группы у пяти атомов углерода. Он может существовать в форме открытой цепи или в форме фуранозы. Форму фуранозы чаще всего называют рибозо-5-фосфорной кислотой.
Образование R5P сильно зависит от роста клеток и потребности в НАДФН ( никотинамидадениндинуклеотидфосфат ), R5P и АТФ ( аденозинтрифосфат ). Формирование каждой молекулы контролируется потоком глюкозо-6-фосфата (G6P) двумя разными метаболическими путями: пентозофосфатным путем и гликолизом. Взаимосвязь между этими двумя путями может быть исследована с помощью различных метаболических ситуаций.
Превращение формы открытой цепи рибозо-5-фосфата в форму фуранозы. R5P продуцируется пентозофосфатным путем во всех организмах. Пентозофосфатный путь (PPP) - это метаболический путь, который проходит параллельно гликолизу. Это важнейший источник образования НАДФН для восстановительного биосинтеза (например, синтеза жирных кислот ) и пентозных сахаров. Путь состоит из двух фаз: окислительной фазы, которая генерирует НАДФН, и неокислительной фазы, которая включает взаимное превращение сахаров. В окислительной фазе PPP две молекулы NADP + восстанавливаются до NADPH посредством превращения G6P в рибулозо-5-фосфат (Ru5P). В неокислительном отношении PPP Ru5P может превращаться в R5P посредством ферментативного катализа рибозо-5-фосфат-изомеразой .
Изомеризация рибулозо-5-фосфата в рибозо-5-фосфат. Когда потребность в НАДФН и R5P уравновешена, G6P образует одну молекулу Ru5P через PPP, образуя две молекулы НАДФН и одну молекулу R5P.
При более R5P необходимо, чем NADPH, R5P может быть образован с помощью гликолитических промежуточных продуктов. Глюкозо-6-фосфат превращается во фруктозо-6-фосфат (F6P) и глицеральдегид-3-фосфат (G3P) во время гликолиза. Транскетолаза и трансальдолаза превращают две молекулы F6P и одну молекулу G3P в три молекулы R5P. Во время быстрого роста клеток для синтеза нуклеотидов и жирных кислот необходимы более высокие количества R5P и NADPH соответственно. Гликолитические промежуточные продукты могут быть переведены в неокислительную фазу PPP за счет экспрессии гена изофермента пируваткиназы, PKM. PKM создает узкое место в гликолитическом пути, позволяя PPP использовать промежуточные продукты для синтеза NADPH и R5P. Этот процесс дополнительно активируется за счет ингибирования триозофосфатизомеразы фосфоенолпируватом, субстратом PKM.
R5P и его производные служат предшественниками многих биомолекул, включая ДНК, РНК, АТФ, кофермент A, FAD ( флавинадениндинуклеотид ) и гистидин.
Нуклеотиды служат строительными блоками для нуклеиновых кислот, ДНК и РНК. Они состоят из азотистого основания, пентозного сахара и по крайней мере одной фосфатной группы. Нуклеотиды содержат пуриновое или пиримидиновое азотистое основание. Все промежуточные соединения в биосинтезе пуринов сконструированы на «каркасе» R5P. R5P также служит важным предшественником синтеза пиримидин-рибонуклеотидов.
Во время биосинтеза нуклеотидов R5P подвергается активации рибозо- фосфатдифосфокиназой (PRPS1) с образованием фосфорибозилпирофосфата (PRPP). Образование PRPP важно как для синтеза пуринов de novo, так и для пути спасения пуринов. Путь синтеза de novo начинается с активации R5P в PRPP, которая позже катализируется с образованием фосфорибозиламина, предшественника нуклеотида. Во время пути спасения пуринов фосфорибозилтрансферазы добавляют PRPP к основаниям.
Активация рибозо-5-фосфата до фосфорибозилпирофосфата рибозо-фосфатдифосфокиназой. PRPP также играет важную роль в синтезе пиримидин-рибонуклеотидов. Во время пятой стадии синтеза пиримидиновых нуклеотидов PRPP ковалентно связывается с оротатом у атома углерода с одним положением рибозной единицы. Реакция катализируется оротатфосфорибозеилтрансферазой (трансфераза PRPP), давая оротидинмонофосфат (OMP).
Гистидин - незаменимая аминокислота, которая не синтезируется у человека de novo. Подобно нуклеотидам, биосинтез гистидина инициируется превращением R5P в PRPP. Стадия биосинтеза гистидина - это конденсация АТФ и PRPP с помощью АТФ-фосфорибозилтрансферазы, фермента, определяющего скорость. Биосинтез гистидина тщательно регулируется ингибированием обратной связи /
R5P может быть преобразован в аденозиндифосфат рибозу, которая связывает и активирует ионный канал TRPM2. Реакция катализируется рибозо-5-фосфатаденилилтрансферазой.
Заболевания связаны с дисбалансом R5P в клетках. Рак и опухоли показывают повышенную выработку R5P, коррелирующую с повышенным синтезом РНК и ДНК. Дефицит рибозо-5-фосфат-изомеразы, самое редкое заболевание в мире, также связан с дисбалансом R5P. Хотя молекулярная патология болезни плохо изучена, гипотезы включали снижение синтеза РНК. Другое заболевание, связанное с R5P, - подагра. Более высокие уровни G6P приводят к накоплению промежуточных продуктов гликолиза, которые направляются на производство R5P. R5P превращается в PRPP, что вызывает перепроизводство пуринов, что приводит к накоплению мочевой кислоты.
Накопление PRPP обнаруживается при синдроме Леша-Нихана. Накопление вызвано дефицитом фермента гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансферазы (HGPRT), что приводит к снижению синтеза нуклеотидов и увеличению выработки мочевой кислоты.
Сверхактивность в PRPS1, ферменте, который катализирует R5P в PRPP, также связана с подагрой, а также нарушениями развития нервной системы и сенсоневральной глухотой.
