Hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferase

Hypoxanthin er et purinafvigelse og kommer i bundet form som en nukleobase og i fri form, f.eks. B. i urinen. Det findes også i kirtlerne og knoglemarven. Som et deamineringsprodukt af adenin oxideres hypoxanthin til urinsyre og xanthin. Mindre ofte danner det en grundlæggende struktur af nukleinsyrer.

Hvad er Hypoxanthine Guanine Phosphoribosyltransferase?

Det tetrameriske enzym dannes af hypoxanthin og guanin Hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferase.

Tetramere er makromolekyler, der består af fire lignende byggesten, mere præcist af monomerer. Enzymet er et af de vigtigste i purinmetabolismen af ​​eukaryoter, er følsom over for genændringer og kan forårsage afvigelser hos mennesker gennem genmutationer, der udtrykkes i visse metaboliske sygdomme. Sådanne er f.eks. B. Lesch-Nyhan og Kelley-Seegmiller syndromer.

Funktion, effekt og opgaver

Enzymet hypoxanthine-guanine-phosphoribosyltransferase øger purinmetabolismen og dens energiske effektivitet.

Dette er baseret på purinbaser, som er nukleinsyrer, der er strukturelt afledt af purin. Disse er xanthine, hypoxanthine, adenin og guanine, som fastgøres til andre baser gennem brintbindinger. Sådanne bindinger har en stor indflydelse på DNA-dobbelt helix og replikation og spiller en rolle i proteinbiosyntesen.

Purinbaser kan genanvendes med to enzymer. Ud over hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferasen er dette adenin-phosphoribosyl-transferase. Begge danner et nukleotid gennem en phosphoribosylrest, som igen er en grundlæggende byggesten af ​​nukleinsyrer i både DNA og RNA. Molekylet består af sukker, base og fosfat og kontrollerer vitale regulatoriske funktioner i cellerne. Under opbygningen gemmes ATP, og dannelse af urinsyre reduceres.

Hvis purinbaser genanvendes, kaldes det redningsvejen. Dette er en generel betegnelse for metabolske veje, hvor en biomolekyle-syntese opstår fra nedbrydningsprodukter. Organismen udfører sin egen genvindingsproces, hvorved ca. 90 procent af purinbaserne genanvendes og ti procent faktisk udskilles. Dette viser effektiviteten af ​​purinbase-genanvendelse og betydningen af ​​hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferase.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Hvis der forekommer mutationer i HPRT-genet, kan størrelsen og aminosyrerne ændre sig. Dette kan være inkorporering af yderligere DNA-sekvenser eller nukleotider, hvilket igen fører til en forkert produktion af genproduktet, der er kodet på det respektive gen, eller endda til sletningen af ​​hele sekvensen. Er z. B. ændrer aminosyresekvensen, sygdomme såsom gigt opstår.

Metaboliske sygdomme som Lesch-Nyhan-syndrom som følge af en genetisk defekt er særlig alvorlige. Dette arves på en x-bundet recessiv måde, hvilket betyder, at det hovedsageligt påvirker mænd, der kun har et X-kromosom. Den genetiske defekt kan være til stede hos kvinder, men den bryder kun ud som en sygdom, når begge X-kromosomer påvirkes, hvilket er relativt sjældent. Oftest kompenserer det andet X-kromosom for den første defekt.

Du kan finde din medicin her

Sygdomme og lidelser

Syndromet manifesterer sig i en mangel på hypoxanthin guanin phosphoribosyl transferase. Enzymet produceres ikke på grund af den genetiske defekt. På grund af mutationen og manglen på genanvendelse og omdannelse af guanin- og hypoxanthin-baserne er der en ophobning af purinbaser, der skal opbygges og udskilles af kroppen.

Opdelingen finder sted via mellemproduktet xanthine, der omdannes til urinsyre og udskilles via nyrerne. Hvis denne proces er begrænset, dannes urinsyrekrystaller i området af leddene, som derefter udløser flere gigtangreb. Enzymet produceres ikke længere, urinsyreniveauet i vævet og blodet stiger, og det centrale nervesystem forstyrres.

Lesch-Nyhan syndrom er ikke direkte synlig ved fødslen. En bemærkelsesværdig position af benene og barnets tendens til at bevæge sig lidt og udvikle sig langsommere kan kun ses efter cirka ti måneder. Syndromet er svagt og alvorligt. En øget sekretion af urinsyre og lettere gigtangreb er den mildere form; hvis de er alvorlige, forekommer selvskading, alvorlig psykisk svækkelse og aggression. Selvskading opstår gennem finger- eller læbebid. Når man bider i ekstremiteterne, kan det ofte observeres, at de berørte mennesker begrænser deres autoaggression til kun en hånd. Aggresionen er til gengæld ofte rettet mod mennesker tæt på dig, såsom søskende eller forældre.

Den mest alvorlige form for sygdommen er kendetegnet ved multiple neurologiske dysfunktioner og en meget udtalt tendens til selvmutulation. Syndromet manifesterer sig i spastisitet, dystoni, hypotoni, koreoathetose og en øget vilje til at reagere på reflekser. De mentale egenskaber og udvikling er meget begrænset. I denne tilstand kan syndromet også føre til død i et særlig drastisk omfang.

Sygdommen diagnosticeres ved hjælp af et medicinsk billede. Urinsyreniveauet i urin og blod måles, og aktiviteten af ​​hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferase i væv og blod. Sidstnævnte er kraftigt reduceret og kan også være til stede prenatalt.

Behandling af sygdommen er vanskelig. Hærdningen er ikke mulig, og uden behandling dør barnet i de første leveår. I nogle tilfælde skal babytænderne udvindes som en forebyggende foranstaltning. Andre terapeutiske fremgangsmåder inkluderer sænkning af urinsyreniveauer ved anvendelse af medikamenter, såsom allopurinol, der fungerer som en hæmmer i gigt. Purinbaserne genanvendes ikke, men urinsyren nedbrydes bedre. De respektive forstyrrelser, infektioner og nerveskader behandles også, og der anbefales en særlig diæt, som normalt ikke indeholder kød og er lavt i purin.

Der forskes også i de psykosomatiske bivirkninger af dyb hjernestimulering. Medicin håber, at dette vil forhindre aggression og selvmutilering. Kelley-Seegmiller-syndromet er på den anden side den mildeste form for mangel på hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferase. Også her produceres for meget urinsyre, og der forekommer tidlige gigtsygdomme. De første indikationer på syndromet er orange krystaller i barnets ble, urinvejsinfektioner og urolithiasis. Gigt eller akut gigt udvikles i puberteten.

En mental underudvikling og selvangreb, som de forekommer med Lesch-Nyhan-syndrom, er ikke tilfældet, højst kan det føre til opmærksomhedsforstyrrelser. Tidlig behandling gør det normalt muligt for de berørte at have en normal forventet levealder.