ribotida de 5-aminoimidazol -5-Aminoimidazole ribotide
|
|
| Nomes | |
|---|---|
|
Nome IUPAC preferido
[( 2R , 3S , 4R , 5R )-5-(5-Amino- 1H -imidazol-1-il)-3,4-di-hidroxioxolan-2-il]metil di-hidrogenofosfato |
|
| Outros nomes
AIR,
[5-(5-amino-1-imidazolil)-3,4-di-hidroxi-2-tetra-hidrofuranil]metil di-hidrogenofosfato |
|
| Identificadores | |
|
Modelo 3D ( JSmol )
|
|
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| BARRI | |
| Malha | aminoimidazol + ribotida |
|
PubChem CID
|
|
|
Painel CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Propriedades | |
| C 8 H 14 N 3 O 7 P | |
| Massa molar | 295,186 g/mol |
|
Exceto quando indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
| Referências da caixa de informações | |
5'-Fosforribosil-5-aminoimidazol (ou aminoimidazol ribotide , AIR ) é um intermediário bioquímico na formação de nucleotídeos de purina via inosina -5-monofosfato e, portanto, é um bloco de construção para DNA e RNA . As vitaminas tiamina e cobalamina também contêm fragmentos derivados do AR. É um intermediário na via da adenina e é sintetizado a partir da 5'-fosforribosilformilglicinamidina pela AIR sintetase .
Química
Os derivados de 5-aminoimidazol foram considerados instáveis e, portanto, difíceis de sintetizar. A primeira síntese não enzimática de 5-aminoimidazol ribotida (AIR) só foi publicada em 1988 e a metodologia geral para outros exemplos foi desenvolvida na década de 1990.
Biossíntese
O açúcar furanose (5 carbonos ) no AIR vem da via pentose fosfato , que converte a glicose (como seu derivado 6-fosfato ) em ribose 5-fosfato (R5P). As reações subsequentes que ligam a porção amino imidazol da molécula começam quando R5P é ativado como seu derivado pirofosfato , fosforribosil pirofosfato (PRPP). Esta reação é catalisada pela ribose-fosfato difosfoquinase .
Cinco etapas biossintéticas completam a transformação. A primeira enzima, amidofosforribosiltransferase , liga a amônia da glutamina ao ribotídeo em seu carbono anomérico , formando fosforribosilamina (PRA):
- PRPP + glutamina → PRA + glutamato + PPi
Em seguida, o PRA é convertido em ribonucleotídeo glicineamida (GAR) pela ação da fosforribosilamina-glicina ligase , formando uma ligação amida com a glicina em um processo impulsionado pelo ATP :
- PRA + glicina + ATP → GAR + ADP + Pi
Uma terceira enzima, fosforibosilglicinamida formiltransferase , adiciona um grupo formil de 10-formiltetrahidrofolato ao GAR, dando fosforribosil-N-formilglicinamida (FGAR):
- GAR + 10-formiltetrahidrofolato → FGAR + tetrahidrofolato
A penúltima etapa converte o FGAR em uma amidina pela ação da fosforribosilformilglicinamidina sintase , transferindo um grupo amino da glutamina e dando 5'-fosforribosilformilglicinamidina (FGAM) em uma reação que também requer ATP:
- FGAR + ATP + glutamina + H 2 O → FGAM + ADP + glutamato + Pi
O FGAM é finalmente convertido em AIR pela ação da AIR sintetase que usa ATP para ativar o grupo carbonil terminal para atacar pelo átomo de nitrogênio no centro anomérico:
- FGAM + ATP → AR + ADP + Pi + H +
Use como intermediário na biossíntese
Purinas
O sistema de anel de purina do nucleotídeo inosina monofosfato é formado em uma via a partir do AIR que começa quando a fosforribosilaminoimidazol carboxilase o converte no derivado carboxilado no anel imidazol, 5'-fosforribosil-4-carboxi-5-aminoimidazol (CAIR).
- AR + CO 2 → CAIR + 2 H +
O mesmo composto pode ser formado em uma via de duas etapas quando as enzimas envolvidas são 5-(carboxiamino)imidazol ribonucleotídeo sintase e 5-(carboxiamino)imidazol ribonucleotídeo mutase .
Reações SAM radicais
As reações de rearranjo a partir do AIR incorporam porções da molécula em vias bioquímicas adicionais. As enzimas envolvidas estão na superfamília radical SAM de proteínas ferro-enxofre , que usam S-adenosilmetionina como cofator para iniciar as conversões por meio de intermediários radicais .
Tiamina
A vitamina tiamina contém um sistema de anel de pirimidina que é formado a partir do AR em uma reação catalisada pela fosfometilpirimidina sintase .
Esta reação incorpora os fragmentos azul, verde e vermelho mostrados no produto, fosfato de 4-amino-5-hidroximetil-2-metilpirimidina.
5-Hidroxibenzimidazol
Em alguns anaeróbios , o AIR é um precursor do 5,6-dimetilbenzimidazol , que é incorporado à vitamina B12 em etapas posteriores da biossíntese da cobalamina . A reação inicial é catalisada por 5-hidroxibenzimidazol sintase , EC 4.1.99.23 , e forma 5-hidroxibenzimidazol:
Todos os átomos de carbono do produto são transferidos do AIR, como mostrado.