プリン代謝

プリン代謝（プリンたいしゃ）とは、生物に含まれているプリン塩基の合成および分解の代謝経路である。

 合成 
プリン塩基はリボース-5-リン酸と結合したヌクレオチド（リボチド）として合成される。この点で塩基として合成されてからヌクレオチドになるピリミジン塩基とは対照的である。プリンの生合成はまずホスホリボシル二リン酸(PRPP)からイノシン酸(IMP)を合成し、IMPからそれぞれグアニル酸(GMP)とアデニル酸(AMP)が誘導される。

 IMP 
プリン骨格の4つの窒素原子はそれぞれ1つのアミノ酸に由来しており、グルタミン、グリシン、グルタミン、アスパラギン酸の順番で取り込まれる。このうちグリシンだけは2つの炭素原子も利用されるが、それ以外はアミノ基のみを利用する。残り3つの炭素原子は炭酸水素イオンと2つのギ酸に由来しており、ギ酸は10-ホルミルテトラヒドロ葉酸の形で供給される。

制御点として重要なのはホスホリボシル二リン酸(PRPP)の合成で、これを触媒するPRPP合成酵素の活性はプリンリボヌクレオチドにより負に制御される。ただしPRPPはピリミジン代謝やサルベージ経路にも利用される代謝中間体であり、PRPP合成酵素自体はプリン生合成の初発酵素ではない。

EC番号酵素名基質生成物2.7.6.1リボースリン酸ジホスホキナーゼR5PATPAMPPRPP12.4.2.14アミドホスホリボシルトランスフェラーゼPRPPGln, HOGlu, PPiPRA26.3.4.13GARシンテターゼPRAGly, ATPADP, PiGAR32.1.2.2GARホルミルトランスフェラーゼGARホルミルTHFTHFFGAR3aFGARシンテターゼATP, ギ酸ADP, Pi46.3.5.3FGAMシンテターゼFGARGln, ATP, HOGlu, ADP, PiFGAM56.3.3.1AIRシンテターゼFGAMATPADP, PiAIR64.1.1.21AIRカルボキシラーゼAIRCOCAIR6a6.3.4.18N-CAIRシンテターゼAIRATP, HCOADP, PiN-CAIR6b5.4.99.18N-CAIRムターゼN-CAIRCAIR76.3.2.6SAICARシンテターゼCAIRAsp, ATPADP, PiSAICAR84.3.2.2アデニロコハク酸リアーゼSACAIRフマル酸AICAR92.1.2.3AICARホルミルトランスフェラーゼAICARホルミルTHFTHFFAICAR9a6.3.4.23FAICARシンテターゼATP, ギ酸ADP, Pi103.5.4.10IMPシクロヒドロラーゼFAICARHOIMP

 GMP 
EC番号酵素名基質生成物1.1.1.205IMPデヒドロゲナーゼIMPNAD, HONADH, HXMP6.3.5.2GMPシンターゼXMPATP, Gln, HOAMP, PPi, GluGMP1.7.1.7GMPレダクターゼGMPNADPH, HNADP, NHIMP

 AMP 
EC番号酵素名基質生成物6.3.4.4アデニロコハク酸シンターゼIMPGTP, AspGDP, Piアデニロコハク酸4.3.2.2アデニロコハク酸リアーゼアデニロコハク酸フマル酸AMP3.5.4.6AMPデアミナーゼAMPHONHIMP

 分解 
食物由来のプリンはいくつかの酵素によって分解される。

 グアニン 
 ヌクレアーゼ - ヌクレオチドを遊離
 ヌクレオチダーゼ - グアノシンに分解
 プリンヌクレオシドホスホリラーゼ - グアノシンをグアニンに分解
 グアニンデアミナーゼ - グアニンをキサンチンに分解
 キサンチンオキシダーゼ - キサンチンを尿酸に分解

 アデニン 
 ヌクレアーゼ - ヌクレオチドを遊離
 主経路：ヌクレオチダーゼによるアデノシンへの分解、アデノシンデアミナーゼによるイノシンへの分解
 その他経路：AMPデアミナーゼによるIMPへの分解、ヌクレオチダーゼによるイノシンへの分解
 プリンヌクレオシドホスホリラーゼ - イノシンをヒポキサンチンに分解
 キサンチンオキシダーゼ - ヒポキサンチンをキサンチンに分解
 キサンチンオキシダーゼ - キサンチンを尿酸に分解

 サルベージ 
食物の核酸から分解されたプリンは新しいヌクレオチドとしてサルベージされ、再利用される。

 アデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ（APRT） - アデニンをサルベージ
 ヒポキサンチン-グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ（HGPRT） - グアニンとヒポキサンチンをサルベージ。

 関連項目 
 プリン塩基

 外部リンク 
 The Medical Biochemistry Page
 Purine metabolism - Reference pathway
 PUMPA: Purine Metabolic Patients’ Association
 Purine metabolism

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