פורין

פורין היא תרכובת אורגנית והטרו-ארומטית עם ארבעה אטומי חנקן, הופכת לליבת הפורין המוגמרת דרך חמישה אטומי פחמן נוספים ומהווה את הגוף הבסיסי של כל קבוצת הפורינים. האחרונים הם אבני בניין חשובות של חומצות גרעין ובאותה עת מאחסנים את המידע הגנטי.

פורינים קיימים בכל התאים, נבלעים במזון, אך נוצרים גם על ידי הגוף עצמו, בעיקר כאשר תאי הגוף מתפרקים. מזון מן החי בפרט מכיל הרבה פורין, למשל. בדגים ובבשר, בעיקר בעור ובפיתול. עד כה פוריין חופשי לא התגלה בטבע.

מה זה פורין?

שם הפורינים נגזר מלטינית. "Purus" מייצג טוהר ו "acidum uricum" הוא חומצת שתן. פורינים הם המבנה הבסיסי של חומצת שתן. הם סונתזו לראשונה בסוף המאה ה -19 על ידי הכימאי אמיל פישר, שהוא גם מייסד הכימיה האורגנית וקיבל את פרס נובל לכימיה על עבודתו בשנת 1902.

לפורינים מבנה טבעתי ארומטי הטרוציקלי המורכב משש אטומים. הם אבני הבניין המולקולריות הבסיסיות של בסיסי ה- DNA גוונין ואדנין. אלה נגזרים מפורין מאטומי מימן ולכן הם גם שייכים לבסיסי הפורין. אם בסיסים אלה קשורים לאטום C-1 של ריבוז, נוצרים הנוקלאוזידים גואנוזין ואדנוזין. תגובה אקזוטית עם פוספט יוצרת אז נוקלאוטידים. אלה אבני הבניין של מולקולות פיזיולוגיות רבות.

נוקליאוטידים פורין הם לא רק ספקי אנרגיה, אלא גם אבני בניין של אנזימים משותפים כמו NAD, FAD או NADP. במקביל הם משדרי האות ומוצרי הביניים של מסלולי סינתטיים ותהליכים מטבוליים. הם יוצרים רשת ומסונתזים בתנאים שונים. זה לא קורה כמולקולות חופשיות, אלא כנוקלאוטידים. מצד שני, הם מתפרקים לחומצת שתן. פורינים נקשרים גם לקולטנים בקרום התא.

פונקציה, אפקט ומשימות

האורגניזם האנושי מייצר את purine עצמו, אך אינו מפריש אותו ישירות. בתהליך רב שלבי, פורין מתפרק בעיקר לחומצת שתן.

גם חומצת השתן עצמה וגם כל מוצרי הביניים נלכדים אז בכליה ומופרשים שם. ראשית, כל ליבת הפורין נוצרת. ליתר דיוק, מולקולת הנושא ריבוז-5-פוספט מנוסחת זרחין ובכך מופעלת. הדבר נעשה על ידי פיצול הפירופוספט על מנת לספק אנרגיה לצעדים הבאים. בנוסף לסינתזה לבסיס הפורין, פורין משמש גם לביוסינתזה של ה- NAD ולמחזור פורין.

לאחר הניתוק של הפירופוספט מועבר הגלוטמין לשקע זרחן. PRA מתעורר ומוזרז על ידי amidophosphoribosyl transferase. אנזים זה מווסת את זרימת המצע בחילוף החומרים. לאחר תגובה זו משולב השני מבין ארבעת אטומי החנקן. השלישית מסופקת על ידי גלוטמין ומשמשת את זרחן amidine זרחן-פורפוריל-פורילגליקין. לאחר התייבשות נוצר AIR, כלומר 5-aminoimidazole ribonucleotide. זה קרבוקסילציה ל- CAIR.

מחזור האספרטט המתחיל אז בונה את האטום החנקני הרביעי לתוך גרעין הפורין, מתעבה עם אספרטט ומתרחש פומראט. התגובה מנותזת על ידי הפוספוריבוסילאמינומידזול קרבוקסמיד פורמיל טרנספרז על ידי רדיקל פורמיל. טבעת הפירימידין סגורה עם סילוק מים. גרעין הפורין שלם.

חינוך, התרחשות, תכונות וערכים מיטביים

ברפואה, נגזרות של פורין הן תרופות שמשמשות כאנטימבוליטים ו- z. ב. לדיכוי אזתיופרין במערכת החיסון. ניתן לעכב את הביוסינתזה עם פורין כמחסור בחילוף החומרים של הפולאט, למשל. ב. עם מטוטרקסט.

זה מוביל למחסור באבני הבניין של ה- DNA ומונע מהתאים להתרבות, במיוחד ברקמות הנוטות להתרבות. זה בתורו משמש לטיפול בתאי הגידול בטיפול בסרטן ובמחלות אוטואימוניות. Allopurinol משמש כנגד גאוט ומונע את פירוק הפורין לחומצת שתן. פורין- n- תחמוצות, בתורן, הן מסרטנות.

מחלות והפרעות

מכיוון שהפורין פורק על ידי האורגניזם כחומצת שתן, עלולות להופיע הפרעות אם הגוף כבר לא מתמודד עם התהליך הזה כראוי, הפירוק מצטמצם וחומצת השתן אינה מופרשת מספיק. ואז נוצרים גבישים של חומצת שתן, אשר בתורם מובילים לצנית.

בעיקר בגלל התזונה, שכיחות גאוט עלתה עם הזמן. פעם זה היה אחד מתסמיני המחלה שהתרחשו רק בשיעורים חברתיים גבוהים. מחצית מהפורינים מיוצרים על ידי הגוף ומחציתם נלקחים דרך המזון. התוצאה של התקפי צנית היא אז הפרעה בתפקוד הכליות, אשר בתורו יכולה להוביל לאבנים בכליות.

גאוט מטופל בתרופות, אך לרוב הוא מלווה באמצעי דיאטה ודיאטה מיוחדת דלה בפורין, כלומר ללא שפלים או סוגים של דגים כמו הרינג, אנשובי או סרדינים. ברגע שרמת חומצת השתן עולה, הריכוז בדם הופך להיות גבוה מדי, נוצרים גבישים של חומצת שתן, שהם בצורת מחט ומופקדים בכליות, סחוס, נדן גיד, עור ומפרקים. המשקעים גורמים לדלקת.

רמת חומצת השתן אצל גברים לא צריכה לעלות על 6.5 מ"ג לד"ל, אצל נשים היא צריכה להיות מעט נמוכה יותר. רמות גבוהות של חומצת שתן בדם לא תמיד חייבות להוביל לצנית: נטייה גנטית ותלונות אחרות מהוות גם הן טריגרים. אחד מהם הוא תסמונת Lesch-Nyhan. זוהי מחלה תורשתית אשר מבוססת על חילוף החומרים המופרע של הפורינים ונגרמת כתוצאה מהגזמת הגוף בעזרת חומצת שתן.

זוהי מחלה מטבולית רצסיבית X כרומוזומית נדירה למדי, אשר חסרה בהיפוקסנטין-גואנין פוספוריבוסילטרנספרז. היעדר האנזים החשוב הזה באורגניזם מוביל לעלייה ברמת השתן והפרעות במערכת העצבים המרכזית.