Биохимия человека Том 2 - Марри Р. 1993
Структура, функция и репликация информационных макромолекул
Метаболизм пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов
Усвоение
Млекопитающие и большинство низших позвоночных являются «прототрофами» в отношении пуринов и пиримидинов. Другими словами, они способны синтезировать пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды de novo. Хотя млекопитающие и потребляют с пищей значительные количества нуклеиновых кислот и нуклеотидов, их жизнедеятельность не зависит от всасывания этих веществ или соответствующих продуктов распада.
Нуклеиновые кислоты поступают в организм с пищей главным образом в составе нуклеопротеинов и высвобождаются в результате действия протеолитических ферментов кишечника. Панкреатический сок содержит рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, гидролизующие нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. Полинуклеотидазы или фосфоэстеразы кишечника, дополняя действие панкреатических нуклеаз, также гидролизуют нуклеиновые кислоты до мононуклеотидов. Далее, под воздействием нуклеотидаз и фосфатаз происходит гидролиз нуклеотидов до нуклеозидов, которые либо всасываются, либо под воздействием фосфатаз слизистой кишечника деградируют до пуриновых и пиримидиновых оснований. Основания могут подвергаться окислению: гуанин, например, окисляется до ксантина и затем до мочевой кислоты; аденозин превращается в инозин, затем в гипоксантин и далее в мочевую кислоту (рис. 35.1). Мочевая кислота всасывается в кишечнике и затем выделяется с мочой. В организме человека большая часть пуринов, высвободившихся из нуклеиновых кислот, которые поступают с пищей, превращается в мочевую кислоту (при этом не происходит их включения во вновь образующиеся молекулы нуклеиновых кислот). Свободные пиримидины, скармливаемые крысам, также в основном катаболизируются и выделяются без включения в нуклеиновые кислоты тканей организма. Таким образом, нуклеиновые кислоты пищи практически не выступают в роли поставщика непосредственных предшественников нуклеиновых кислот тканей организма.
Другие результаты получены при парентеральном введении нуклеотидов и нуклеозидов. Инъецированный тимидин может включаться в ДНК без всяких изменений. Этот факт послужил основой важного метода введения метки в ДНК различных биологических объектов (как in vivo, так и in vitro). Для этих целей применяют [3Н]-тимидин, т. е. тимидин, содержащий тритий — радиоактивный изотоп водорода.
Рис. 35.1. Образование мочевой кислоты из пуриновых нуклеозилов. Промежуточные продукты этого пути — пуриновые основания (гипоксантин, ксантин и гуанин). Пуриновые дезоксирибонуклеозиды расщепляются с использованием тех же ферментов, локализованных в слизистой желудочно-кишечного тракта млекопитающих.