Hypoxanthin guanin-fosforibosyltransferáza

Hypoxanthin je purinová odchylka a přichází ve vázané formě jako nukleobáze a ve volné formě, např. B. v moči. Nachází se také v žlázách a kostní dřeni. Jako produkt deaminace adeninu se hypoxanthin oxiduje na kyselinu močovou a xanthin. Méně často tvoří základní strukturu nukleových kyselin.

Co je hypoxanthin-guaninová fosfosibosyltransferáza?

Tetramerický enzym je tvořen z hypoxanthinu a guaninu Hypoxanthin guanin-fosforibosyltransferáza.

Tetramery jsou makromolekuly, které se skládají ze čtyř podobných stavebních bloků, přesněji z monomerů. Enzym je jedním z nejdůležitějších v purinovém metabolismu eukaryot, je citlivý na genové změny a může způsobit odchylky u lidí prostřednictvím genových mutací, které jsou exprimovány při určitých metabolických onemocněních. Takové jsou např. B. Lesch-Nyhan a Kelley-Seegmillerovy syndromy.

Funkce, efekt a úkoly

Enzym hypoxanthin-guanin-fosforibosyltransferáza zvyšuje metabolismus purinu a jeho energetickou účinnost.

Toto je založeno na purinových bázích, což jsou nukleové kyseliny, které jsou strukturně odvozeny od purinu. Jsou to xanthin, hypoxanthin, adenin a guanin, které se váží na jiné báze vodíkovými vazbami. Takové vazby mají hlavní vliv na dvojitou spirálu a replikaci DNA a hrají roli v biosyntéze proteinu.

Purinové báze mohou být recyklovány dvěma enzymy. Kromě hypoxanthin guanin-fosforibosyltransferázy je to také adenin-fosforibosyltransferáza. Oba tvoří nukleotid prostřednictvím fosforibosylového zbytku, který je zase základním stavebním blokem nukleových kyselin v DNA i RNA. Molekula se skládá z cukru, báze a fosfátu a řídí zásadní regulační funkce v buňkách. Během tvorby se ATP uloží a snižuje se tvorba kyseliny močové.

Pokud se purinové báze recyklují, nazývá se to cesta záchrany. Toto je obecný termín pro metabolické cesty, ve kterých dochází k syntéze biomolekul z produktů degradace. Organismus provádí svůj vlastní recyklační proces, přičemž přibližně devadesát procent purinových bází je znovu použito a deset procent je skutečně vylučováno. To ukazuje účinnost recyklace purinové báze a důležitost hypoxanthin-guaninové fosforibosyltransferázy.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Pokud dojde k mutacím v genu HPRT, velikost a aminokyseliny se mohou změnit. Může to být inkorporace dalších sekvencí DNA nebo nukleotidů, což zase vede k nesprávné produkci genového produktu, který je kódován na příslušném genu, nebo dokonce k deleci celé sekvence. Je z. B. mění aminokyselinovou sekvenci, vznikají nemoci, jako je dna.

Metabolická onemocnění, jako je Lesch-Nyhanův syndrom v důsledku genetické vady, jsou zvláště závažná. Toto je zděděno recesivně spojeným s x, což znamená, že postihuje hlavně muže, kteří mají pouze jeden chromozom X. Genetická vada může být přítomna u žen, ale jako nemoc se projeví až při postižení obou chromozomů X, což je relativně vzácné. Druhý chromozom X nejčastěji kompenzuje vadu prvního.

Zde najdete své léky

Nemoci a poruchy

Tento syndrom se projevuje nedostatkem hypoxanthin guaninové fosforibosyltransferázy. Enzym není produkován kvůli genetickému defektu. V důsledku mutace a nedostatečné recyklace a přeměny guaninových a hypoxanthinových bází dochází k hromadění purinových bází, které musí tělo vybudovat a vyloučit.

Rozklad se provádí prostřednictvím meziproduktu xanthinu, který se přeměňuje na kyselinu močovou a vylučuje se ledvinami. Pokud je tento proces omezen, tvoří se v oblasti kloubů krystaly kyseliny močové, které pak vyvolávají další dny. Enzym již není produkován, hladina kyseliny močové v tkáni a krvi stoupá a je narušen centrální nervový systém.

Lesch-Nyhanův syndrom není při narození přímo viditelný. Znatelné postavení nohou a tendence dítěte k malému pohybu a pomalejšímu vývoji je vidět až po asi deseti měsících. Syndrom je slabý a závažný. Zvýšená sekrece kyseliny močové a lehčí záchvaty dny jsou mírnější formou, se závažnými příznaky se jedná o sebepoškození, závažné mentální poškození a agresi. K sebepoškozování dochází prostřednictvím kousnutí prstem nebo rty. Při kousání do končetin je často možné pozorovat, že postižení lidé omezují svou autoaggresi pouze na jednu ruku. Agrese je zase namířena proti lidem ve vašem okolí, jako jsou sourozenci nebo rodiče.

Nejzávažnější forma onemocnění je charakterizována mnohočetnou neurologickou dysfunkcí a velmi výraznou tendencí k sebepoškozování. Syndrom se projevuje spasticitou, dystonií, hypotonií, choreoathetózou a zvýšenou ochotou reagovat na reflexy. Duševní vlastnosti a vývoj jsou přísně omezeny. V tomto stavu může syndrom také vést k úmrtí ve zvláště drastické míře.

Onemocnění je diagnostikováno lékařským obrázkem. Měří se hladina kyseliny močové v moči a krvi a aktivita hypoxanthin-guaninové fosforibosyltransferázy v tkáni a krvi. Ta je výrazně snížena a může být také přítomna prenatálně.

Léčení nemoci je obtížné. Léčení není možné a bez léčby dítě umírá v prvních letech života. V některých případech je třeba jako preventivní opatření extrahovat dětské zuby. Další terapeutické přístupy zahrnují snížení hladiny kyseliny močové pomocí léků, jako je alopurinol, který působí jako inhibitor u dny. Purinové báze nejsou recyklovány, ale kyselina močová se lépe rozkládá. Rovněž se léčí příslušné poruchy, infekce a poškození nervů a doporučuje se speciální strava, která obvykle neobsahuje maso a má nízký obsah purinů.

Rovněž se provádí výzkum psychosomatických vedlejších účinků hluboké mozkové stimulace. Medicína doufá, že se tím zamezí agresi a mrzačení. Naproti tomu Kelley-Seegmillerův syndrom je nejmenší formou nedostatku hypoxanthin-guaninové fosforibosyltransferázy. I zde se produkuje příliš mnoho kyseliny močové a vyskytují se časná dna. Prvními známkami syndromu jsou oranžové krystaly v dětské plence, infekce močových cest a urolitiáza. Dna nebo akutní artritida se vyvíjí během puberty.

Duševní nedostatečný vývoj a sebezáchovy, jak se vyskytují u Lesch-Nyhanova syndromu, tomu tak není, nanejvýš to může vést k poruchám pozornosti. Včasná léčba obvykle umožňuje postiženým mít normální délku života.