1 Speicherung, Übertragung und Expression genetischer
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1 Speicherung, Übertragung und Expression genetischer Informationen 1 Übrigens … Teriflunomid, der aktive Metabolit des Immunsuppressivum Leflunomid, hemmt das Enzym Dihydroorotat-Dehydrogenase und somit die Umwandlung von Dihydroorotat zu Orotat. Eingesetzt wird Leflunomid als Basistherapeutikum in der Behandlung von rheumatischen Erkrankungen. COO– H 3N + H CH2 OH O C + C CH2 O– O C NH2 Hydrogencarbonat Glutamin 2 ATP Carbamoylphosphatsynthetase II O SäureanhydridBindung C 2 ADP + Pi Glutamat NH2 O O P O- Merke! –– UMP g dUMP g dTMP –– UMP g UDP g UTP g CTP OCarbamoylphosphat Abb. 5: Synthese von Carbamoylphosphat medi-learn.de/6-bc4-5­ Merke! Die Atome des Pyrimidin-Rings stammen von Carb­amoylphosphat und von Aspartat. aus N 3 Carbamoyl2 Phosphat C C 4 1 N 5 6 C C aus Aspartat Abb. 6: Atomherkunft der Pyrimidine medi-learn.de/6-bc4-6­ 6 Aus dem Zwischenprodukt UMP kann jetzt entweder CTP oder dTMP synthetisiert werden: –– Um CTP herzustellen, muss UMP über UDP zu UTP phosphoryliert werden. Danach katalysiert die ATP-abhängige CTP-Synthetase die Herstellung von CTP. –– Um dTMP herzustellen, sind umfangreichere Schritte notwendig. Als erstes wird UMP zu dUMP umgewandelt. Es wird also die Desoxyform der Pentose – die Desoxyribose – hergestellt, eine Reaktion, die später noch einmal genauer betrachtet wird (s. 1.2.6, S. 15). Danach katalysiert die Thymidylat­Synthase die Anknüpfung einer KohlenstoffEinheit an den Pyrimidin-Ring. Als Kohlenstofflieferant ist an dieser Reaktion das Vitamin Folsäure (s. Abb. 10, S. 10) beteiligt. Hierbei wird von Methylen-Tetrahydrofolat die Methylen-Gruppe auf dUMP übertragen. Es entstehen als Produkte das dTMP und die verbrauchte inaktive Form der Folsäure – das Dihydrofolat (s. Abb. 8, S. 8). Die Reaktion zur Herstellung von dTMP wird sehr gern im Physikum gefragt, da sie klinisch relevant ist. Aus diesem Grund wird sie hier noch einmal näher betrachtet. Die Folsäure ist als Vitamin für den menschlichen Körper sehr wertvoll und unterliegt einem Recyclingprozess. Die inaktive Form der Folsäure – das Dihydrofolat – wird durch die Dihydrofolat-Reduktase zum aktiven Tetrahydrofolat umgewandelt. Aktive Form deshalb, weil nur an Tetrahydrofolat eine Kohlenstoff-Einheit angeknüpft werden kann. In diesem Fall stammt die Kohlenstoff-Einheit vom Serin, welches dann zum Glycin umgewandelt wird und der Kohlenstoff-Donator Methylen-Tetrahydrofolat entsteht. Methylen-Tetrahydrofolat überträgt dann eine Kohlenstoff-Einheit – die Methylen-Gruppe – auf dUMP und es entsteht dTMP.
