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'''피리미딘 대사'''({{llang|en|pyrimidine metabolism}})는 체내에서 피리미딘 생합성 및 피리미딘의 분해를 통해 일어난다.

== 피리미딘의 신생합성 ==
{| class="wikitable"
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! 단계 !! 효소 !! 생성물 !! 설명
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| 1 ||[[카바모일 인산 합성효소 II]]<ref name="ncbi">{{웹 인용| title = Entrez Gene: CAD carbamoyl-phosphate synthetase 2, aspartate transcarbamylase, and dihydroorotase| url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=790| accessdate = }}</ref>||[[카바모일 인산]]|| 이 단계는 동물에서 피리미딘 생합성의 조절 단계이다.
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| 2 ||[[아스파르트산 트랜스카바모일레이스]]<ref name="ncbi" />||[[카바모일 아스파르트산]]|| 인산기는 아스파르트산으로 대체된다. 이 단계는 세균에서 피리미딘 생합성의 조절 단계이다.
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| 3 ||[[다이하이드로오로테이스]]<ref name="ncbi" />||[[4,5-다이하이드로오로트산]]|| 고리 형성 및 탈수.
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| 4 ||[[다이하이드로오로트산 탈수소효소]]<ref>{{웹 인용| title = Entrez Gene: DHODH dihydroorotate dehydrogenase| url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=1723| accessdate = }}</ref> (피리미딘 신생합성 과정의 유일한 미토콘드리아 효소) ||[[오로트산]]|| 그런 다음 다이하이드로오로트산은 [[미토콘드리아]]로 들어가서 수소가 제거되고 산화된다. 이 단계는 피리미딘 고리의 생합성에서 유일한 미토콘드리아 내에서 일어나는 단계이다.
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| 5 ||[[오로트산 포스포리보실트랜스퍼레이스]]<ref name="ncbi_a">{{웹 인용| title = Entrez Gene: UMPS uridine monophosphate synthetase| url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=7372| accessdate = }}</ref>||[[오로티딘 일인산]]||포스포리보실 피로인산(PRPP)은 리보실기를 공여한다.
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| 6 ||[[오로티딘 일인산 탈카복실화효소]]<ref name="ncbi_a" />||[[유리딘 일인산]]|| 탈카복실화
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| 〃 ||[[유리딘-사이티딘 키네이스 2]]<ref>{{웹 인용| title = Entrez Gene: UCK2 uridine-cytidine kinase 2| url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=7371| accessdate = }}</ref>||[[유리딘 이인산]]|| 인산화. ATP가 사용된다.
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| 〃 ||[[뉴클레오사이드-이인산 키네이스]]||[[유리딘 삼인산]]|| 인산화. ATP가 사용된다.
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| 〃 ||[[CTP 합성효소]]||[[사이티딘 삼인산]]||[[글루타민]]과 ATP가 사용된다.
|}

피리미딘 신생합성은 CAD, DHODH, UMPS의 세 가지 유전자 산물에 의해 촉매된다. 이 과정의 처음 세 가지 효소는 동일한 유전자에 의해 암호화되는 [[카바모일 인산 합성효소 II]], [[아스파르트산 카바모일트랜스퍼레이스]], [[다이하이드로오로테이스]]로 삼기능성 다중 도메인 효소인 [[CAD (단백질)|CAD]]를 구성한다. CAD와 [[유리딘 일인산 합성효소]](UMPS)와 달리 [[다이하이드로오로트산 탈수소효소]](DHODH)는 단기능성 효소이며, [[미토콘드리아]]에 존재한다. 유리딘 일인산 합성효소는 [[오로트산 포스포리보실트랜스퍼레이스]](OPRT)와 [[오로티딘 일인산 탈카복실화효소]](OMPDC)로 구성된 이기능성 효소이다. CAD와 유리딘 일인산 합성효소는 미토콘드리아 주변 세포질에 존재한다.<ref>{{저널 인용|title=Higher order structures in purine and pyrimidine metabolism|issue=3|pages=354–364|journal=Journal of Structural Biology|volume=197|doi=10.1016/j.jsb.2017.01.003|date=March 2017}}</ref> [[균류]]에는 비슷한 단백질이 존재하지만 다이하이드로오로테이스 기능이 없으며, 다른 단백질이 두 번째 단계를 촉매한다.

다른 생물([[세균]], [[고균]] 및 다른 [[진핵생물]])에서는 처음 세 단계는 세 개의 각각 다른 [[효소]]들에 의해 촉매된다.<ref>{{저널 인용|last=Garavito|first=Manuel F.|last2=Narváez-Ortiz|first2=Heidy Y.|last3=Zimmermann|first3=Barbara H.|date=8 May 2015|title=Pyrimidine Metabolism: Dynamic and Versatile Pathways in Pathogens and Cellular Development|journal=Journal of Genetics and Genomics|language=en|volume=42|issue=5|pages=195–205|doi=10.1016/j.jgg.2015.04.004}}</ref>

=== 피리미딘 뉴클레오타이드 생합성의 조절 ===
동물에서 음성 피드백 조절을 통해, 최종 생성물인 [[유리딘 삼인산]](UTP) 및 [[유리딘 이인산]](UDP)은 CAD가 반응을 촉매하는 것을 억제한다. 반대로 [[포스포리보실 피로인산]](PRPP)과 [[아데노신 삼인산]](ATP)은 효소의 활성을 증가시키는 양성 효과인자로 작용한다.<ref>{{저널 인용|last=Jones|first=M E|date=June 1980|title=Pyrimidine Nucleotide Biosynthesis in Animals: Genes, Enzymes, and Regulation of UMP Biosynthesis|journal=Annual Review of Biochemistry|language=en|volume=49|issue=1|pages=253–279|doi=10.1146/annurev.bi.49.070180.001345|issn=0066-4154}}</ref>

== 피리미딘의 분해 ==
피리미딘은 궁극적으로 [[CO2|CO<sub>2</sub>]], [[H2O|H<sub>2</sub>O]], [[요소 (화학)|요소]]로 [[이화작용|분해]]된다. [[사이토신]]은 유라실로 분해될 수 있는데, [[유라실]]은 [[3-유레이도프로피온산]]으로 분해될 수 있고, 그 다음에 [[β-유레이도프로피오네이스]]에 의해 [[β-알라닌]], CO<sub>2</sub>, [[암모니아]]로 분해될 수 있다. 티민은 [[β-아미노아이소뷰티르산]]으로 분해되며, 그 다음에 [[시트르산 회로]]로 이어지는 [[대사 중간생성물]]로 더 분해될 수 있다.

β-아미노아이소뷰티르산은 DNA 전환 속도를 나타내는 대략적인 지표 역할을 한다.<ref>{{저널 인용|pmid=4363656|year=1974|last1=Nielsen|first1=HR|last2=Sjolin|first2=KE|last3=Nyholm|first3=K|last4=Baliga|first4=BS|last5=Wong|first5=R|last6=Borek|first6=E|title=Beta-aminoisobutyric acid, a new probe for the metabolism of DNA and RNA in normal and tumorous tissue|volume=34|issue=6|pages=1381–4|journal=Cancer Research}}</ref>

== 약물요법 ==
피리미딘 대사를 약리학적으로 조절하는 것은 치료적 용도로 이용된다.

피리미딘 합성 저해제는 [[다발성 경화증]] 뿐만 아니라 중증 [[류머티스 관절염]] 및 [[건선성 관절염]]에도 사용된다. 피리미딘 합성 저해제의 예로는 [[레플루노마이드]] 및 [[테리플루노마이드]]가 있다.

== 같이 보기 ==
* [[퓨린 대사]]

== 각주 ==
{{각주|2}}

== 외부 링크 ==
* [https://web.archive.org/web/20090814181536/http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/reaction/misc/pyrimid.html Overview] at Queen Mary, University of London

{{물질대사}}
{{뉴클레오타이드 대사 중간생성물들}}
{{뉴클레오타이드 대사 효소}}

[[분류:물질대사]]
[[분류:피리미딘]]