Hipoksantinas yra purino apykaita ir jo yra surištos formos kaip nukleobazės ir laisvos formos, pavyzdžiui, šlapime. Jo vienodai yra liaukose ir kaulų čiulpai. Hipoksantinas, kaip adenino dezaminavimo produktas, oksiduojamas iki šlapimo rūgštis ir ksantinas. Rečiau jis sudaro stuburą nukleorūgštys.
Kas yra hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazė?
Hipoksantinas ir guaninas sukelia tetramerinį fermentą hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazę. Šiame kontekste tetrameriai yra makromolekulės, susidedančios iš keturių panašių statybinių blokų arba tiksliau monomerų. Fermentas yra vienas iš svarbiausių eukariotų purino apykaitoje, jis jautriai reaguoja genas pokyčiai ir žmonėms gali sukelti nukrypimus dėl genų mutacijos, kurie pasireiškia esant tam tikroms medžiagų apykaitos ligoms. Tokie yra, pavyzdžiui, Lescho-Nyhano ir Kelley-Seegmillerio sindromai.
Funkcija, efektai ir vaidmenys
Fermentas hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazė padidina purino apykaitą ir jo energinę galią. Tai pagrįsta purinu bazės, kurie yra nukleorūgštys struktūriškai gaunamas iš purino. Tokie yra ksantinas, hipoksantinas, adeninas ir guaninas, kurie jungiasi prie kitų bazės by vandenilis obligacijos. Tokie ryšiai daro didelę įtaką DNR dvigubai spiralei ir replikacijai bei vaidina svarbų vaidmenį baltymų biosintezėje. Purinas bazės gali perdirbti du fermentai (enzimai). Be hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazės, tai yra adenino fosforibosiltransferazė. Abi per fosforibosilo liekanas sudaro nukleotidą, kuris savo ruožtu yra pagrindinis statybinis elementas nukleorūgštys tiek DNR, tiek RNR. Molekulė susideda iš cukrus, bazė ir fosfatas ir reguliuoja gyvybines funkcijas ląstelėse. Surinkimo metu ATP išsaugomas ir šlapimo rūgštis susidarymas yra sumažėjęs. Kai purino pagrindai yra perdirbami, tai vadinama gelbėjimo keliu. Tai bendras metabolinių būdų terminas, kai biomolekulių sintezė atsiranda dėl skilimo produktų. Čia organizmas vykdo endogeninį perdirbimą, maždaug devyniasdešimt procentų purino bazių yra perdirbamos, o dešimt procentų iš tikrųjų pašalinamos. Tai rodo purino bazės perdirbimo efektyvumą ir hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazės svarbą.
Formavimas, atsiradimas, savybės ir optimalus lygis
Jei dabar mutacijos atsiranda HPRT genas, dydis ir amino rūgštys gali pasikeisti. Tai gali būti papildomų DNR sekų ar nukleotidų įterpimas, o tai savo ruožtu sukelia neteisingą DNR gamybą genas geno užkoduotas produktas ar net visos sekos ištrynimas. Pavyzdžiui, jei aminorūgščių seka yra pakitusi, tokios ligos kaip podagra sukels. Metabolinės ligos, tokios kaip Lescho-Nyhano sindromas, yra ypač rimtos dėl genų defekto. Tai paveldima naudojant x susietą recesyvinį būdą, o tai reiškia, kad tai daugiausia paveikia vyrus, kurie turi tik vieną X chromosomą. Moterims genetinis defektas gali būti, tačiau jis pasireiškia kaip liga tik tuo atveju, jei abu X chromosomų yra paveikti, o tai yra gana retai. Daugeliu atvejų antroji X chromosoma kompensuoja pirmosios defektą.
Ligos ir sutrikimai
Sindromas pasireiškia hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazės trūkumu. Dėl genetinio defekto fermentas nėra gaminamas. Dėl mutacijų, dėl to, kad nėra pagrindo perdirbti ir paversti guaninu ir hipoksantinu, susidaro purino bazių, kurias organizmas turi daugiau kaupti ir išskirti. Skirstymas vyksta per tarpinį produktą ksantiną, kuris virsta šlapimo rūgštis ir išsiskiria per inkstus. Jei šis procesas yra ribojamas, šlapimo rūgšties kristalai susidaro sąnarių, kurie tada sukelia padidėjusias podagra. Fermentas nebegaminamas, šlapimo rūgšties kiekis audiniuose ir kraujas didėja, o centrinė nervų sistema yra sutrikęs. Gimęs Lescho-Nyhano sindromas nėra tiesiogiai matomas. Tik po maždaug dešimties mėnesių pastebima koja atpažįstama padėtis ir vaiko polinkis mažai judėti ir vystytis lėčiau. Sindromas pasireiškia lengvomis ir sunkiomis apraiškomis. Padidėjusi šlapimo rūgšties sekrecija ir lengva podagra priepuoliai yra švelnesnė forma; esant sunkioms apraiškoms, atsiranda savęs sužalojimas, sunkus psichinis sutrikimas ir agresija. Savęs sužalojimas vyksta per pirštas or lūpa įkandimai. Galūnių įkandimų atveju dažnai pastebima, kad nukentėję asmenys apriboja savo autoagresiją tik viena ranka. Savo ruožtu agresija yra ypač dažnai nukreipta prieš artimus asmenis, tokius kaip broliai ar seserys ar tėvai. Sunkiausiai ligos pasireiškimui būdingi daugybiniai neurologiniai sutrikimai ir labai ryškus polinkis į savęs žalojimą. Sindromas pasireiškia kaip spastiškumas, distonija, hipotonija, choreoatetozė ir padidėjęs refleksyvumas. Labai sutrinka psichinės savybės ir raida. Ypač drastiškai sindromas taip pat gali vadovauti iki mirties būklė. Liga diagnozuojama pagal medicininę nuotrauką. Šlapimo rūgšties kiekis šlapime ir kraujas matuojamas hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazės aktyvumas audiniuose ir kraujyje. Pastarasis yra labai sumažėjęs ir taip pat gali būti prenatalinis. Terapija ligos sunku. Vaisto nėra ir be gydymo vaikas mirs pirmaisiais gyvenimo metais. Kai kuriais atvejais pieniniai dantys kaip prevencinę priemonę. Kiti terapiniai metodai apima šlapimo rūgšties kiekio mažinimą narkotikai z alopurinolis, kuris veikia kaip podagros inhibitorius. Nors purino bazės neperdirbamos, tai pagerina šlapimo rūgšties skaidymąsi. Taip pat atitinkami sutrikimai, infekcijos ir nervų pažeidimas yra gydomi ir specialūs dieta patariama vartoti daug mėsos, o jo sudėtyje yra mažai purino. Moksliniai tyrimai taip pat atliekami psichosomatinių gretutinių ligų srityje smegenys stimuliacija. Medicina tikisi, kad tai padės išvengti agresijos ir savęs žalojimo. Savo ruožtu Kelley-Seegmillerio sindromas yra lengviausia hipoksantino-guanino fosforibosiltransferazės trūkumo forma. Čia taip pat gaminasi per daug šlapimo rūgšties, todėl anksti atsiranda podagra. Pirmieji sindromo požymiai yra oranžiniai kristalai vaiko vystykluose, šlapimo takų infekcijos ir urolitiazė. Brendimo metu, podagra ar ūminis artritas tada vystosi. Psichinis neišsivystymas ir savipuoliai, kaip matyti iš Lescho-Nyhano sindromo, nėra tas atvejis; daugiausia gali atsirasti dėmesio trūkumas. Ankstyvas gydymas paprastai leidžia nukentėjusiems žmonėms gyventi įprastą gyvenimo trukmę.
