Hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasi

Hypoksantiini on puriinin poikkeama ja tulee sitoutuneessa muodossa nukleobaasina ja vapaassa muodossa, esim. B. virtsaan. Sitä löytyy myös rauhasista ja luuytimestä. Adeniinin deaminaatiotuotteena hypoksantiini hapetetaan virtsahapoksi ja ksantiiniksi. Harvemmin se muodostaa nukleiinihappojen emäksisen rakenteen.

Mikä on hypoksantiiniguaniinifosforibosyylitransferaasi?

Tetrameerinen entsyymi muodostuu hypoksantiinista ja guaniinista Hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasi.

Tetrameerit ovat makromolekyylejä, jotka koostuvat neljästä samanlaisesta rakennuspalikasta, tarkemmin sanottuna monomeereistä. Entsyymi on yksi tärkeimmistä eukaryootien puriinimetaboliossa, se on herkkä geenimuutoksille ja voi aiheuttaa poikkeavuuksia ihmisissä geenimutaatioiden kautta, jotka ilmenevät tietyissä aineenvaihduntatauteissa. Tällaisia ​​ovat z. B. Lesch-Nyhanin ja Kelley-Seegmillerin oireyhtymät.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Hypoksantiini-guaniini-fosforibosyylitransferaasi-entsyymi lisää puriinimetaboliaa ja sen energista tehokkuutta.

Tämä perustuu puriiniemäksiin, jotka ovat nukleiinihappoja, jotka ovat rakenteellisesti johdettuja puriinista. Nämä ovat ksantiinia, hypoksantiinia, adeniinia ja guaniinia, jotka kiinnittyvät muihin emäksiin vedysidosten kautta. Tällaisilla sidoksilla on suuri vaikutus DNA: n kaksoiskierreeseen ja replikaatioon, ja niillä on rooli proteiinien biosynteesissä.

Puriini-emäkset voidaan kierrättää kahdella entsyymillä. Hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasin lisäksi tämä on adeniinifosforibosyylitransferaasi. Molemmat muodostavat nukleotidin fosforibosyylitähteen kautta, joka puolestaan ​​on emäksinen rakennuspalikka nukleiinihapoille sekä DNA: ssa että RNA: ssa. Molekyyli koostuu sokerista, emäksestä ja fosfaatista ja ohjaa solujen elintärkeitä säätelytoimintoja. Rakennuksen aikana ATP säästyy ja virtsahapon muodostuminen vähenee.

Jos puriiniemäkset kierrätetään, sitä kutsutaan pelastusreitiksi. Tämä on yleinen termi aineenvaihduntareiteille, joissa biomolekyylien synteesi syntyy hajoamistuotteista. Organismi suorittaa oman kierrätysprosessinsa, jolloin noin yhdeksänkymmentä prosenttia puriiniemäksistä käytetään uudelleen ja kymmenen prosenttia erittyy tosiasiallisesti. Tämä osoittaa puriiniemäksen kierrätyksen tehokkuuden ja hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasin merkityksen.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Jos mutaatioita esiintyy HPRT-geenissä, koko ja aminohapot voivat muuttua. Tämä voi olla lisä DNA-sekvenssien tai nukleotidien sisällyttämistä, mikä puolestaan ​​johtaa vastaavaan geeniin koodatun geenituotteen väärään tuotantoon tai jopa koko sekvenssin deleetioon. Onko z. B. muuttaa aminohapposekvenssiä, syntyy sairauksia, kuten kihti.

Aineenvaihduntataudit, kuten Lesch-Nyhanin oireyhtymä, joka johtuu geneettisestä vikasta, ovat erityisen vakavia. Tämä periytyy x-linkitetyllä recessiivisella tavalla, mikä tarkoittaa, että se vaikuttaa pääasiassa miehiin, joilla on vain yksi X-kromosomi. Geneettinen vika voi esiintyä naisilla, mutta se puhkeaa tautina vain silloin, kun molemmissa X-kromosomeissa on vaikutusta, mikä on suhteellisen harvinaista. Useimmiten toinen X-kromosomi kompensoi ensimmäisen puutteen.

Löydät lääkkeesi täältä

Sairaudet ja häiriöt

Oireyhtymä ilmenee hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasin puutoksessa. Entsyymiä ei tuoteta geneettisen vian takia. Emäksien guaniinin ja hypoksantiinin mutaation sekä kierrätyksen ja muuntamisen puutteen vuoksi puriiniemäkset kertyvät, jotka kehon on rakennettava ja eriteltävä siihen.

Hajoaminen tapahtuu välituotteen ksantiinin kautta, joka muuttuu virtsahapoksi ja erittyy munuaisten kautta. Jos tätä prosessia rajoitetaan, nivelten alueelle muodostuu virtsahappokiteitä, jotka sitten laukaisevat lisää kihti-iskuja. Entsyymiä ei enää tuoteta, virtsahapon pitoisuus kudoksessa ja veressä nousee, ja keskushermosto on häiriintynyt.

Lesch-Nyhanin oireyhtymä ei ole suoraan näkyvissä syntymän yhteydessä. Jalan huomattava sijainti ja lapsen taipumus liikkua vähän ja kehittyä hitaammin voidaan nähdä vasta noin kymmenen kuukauden kuluttua. Oireyhtymä on heikko ja vaikea. Lisääntynyt virtsahapon eritys ja kevyemmät kihtikohtaukset ovat lievempi muoto, ja vakavien oireiden vuoksi kyse on itsensä vahingoittumisesta, vakavista henkisistä heikentymisistä ja aggressiosta. Itsensä vahingoittuminen tapahtuu sormen tai huulten puremisen kautta. Kun puree raajoihin, voidaan usein havaita, että kärsivät ihmiset rajoittavat autoagressionsa vain yhdellä kädellä. Aggressio puolestaan ​​kohdistuu usein läheisiä ihmisiä, kuten sisaruksia tai vanhempia, vastaan.

Vakavimmalle taudin muodolle on ominaista useita neurologisia toimintahäiriöitä ja erittäin voimakas taipumus itsensä silpomiseen. Oireyhtymä ilmenee spastiteettina, dystoniana, hypotoniana, koreoatetoosina ja lisääntyneenä halukkuutena reagoida reflekseihin. Mielenterveysominaisuudet ja kehitys ovat rajusti rajoitettuja. Tässä tilassa oireyhtymä voi myös johtaa kuolemaan erityisen rajuissa määrin.

Tauti diagnosoidaan lääketieteellisen kuvan avulla. Virtsahappotaso virtsassa ja veressä mitataan ja hypoksantiini-guaniini-fosforibosyylitransferaasin aktiivisuus kudoksessa ja veressä. Jälkimmäinen on vähentynyt huomattavasti ja voi olla läsnä myös synnytyksessä.

Taudin hoito on vaikeaa. Parannus ei ole mahdollista ja ilman hoitoa lapsi kuolee ensimmäisinä elämänvuosina. Joissain tapauksissa vauvan hampaat on poistettava ennaltaehkäisevästi. Muita terapeuttisia lähestymistapoja ovat virtsahappotasojen alentaminen käyttämällä lääkkeitä, kuten allopurinolia, joka toimii estäjänä kihtissä. Puriiniemäksiä ei kierrätetä, mutta virtsahappo hajoaa paremmin. Vastaavia häiriöitä, infektioita ja hermovaurioita hoidetaan myös ja suositellaan erityisruokavaliota, joka ei yleensä sisällä lihaa ja jolla on vähän puriinipitoisuutta.

Lisäksi tutkitaan syvän aivojen stimulaation psykosomaattisia sivuvaikutuksia. Lääketiede toivoo, että tämä estää aggression ja itsensä silpomisen. Toisaalta Kelley-Seegmillerin oireyhtymä on lievin muoto puutteesta hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasissa. Myös tässä syntyy liikaa virtsahappoa ja aikaisin kihtitauteja. Oireyhtymän ensimmäisiä merkkejä ovat oranssit kiteet lapsen vaipassa, virtsatieinfektiot ja urolitiaasi. Kihti tai akuutti niveltulehdus kehittyy murrosiän aikana.

Psyykkinen alikehitys ja omahyökkäykset, kuten niitä esiintyy Lesch-Nyhan-oireyhtymän yhteydessä, eivät ole kyse, korkeintaan se voi johtaa huomiohäiriöihin. Varhainen hoito antaa potilaille yleensä normaalin eliniän.