Biosynthèse et catabolisme des Nucléotides

Introduction : rôle des nucléotides
Les nucléotides jouent des rôles essentiels dans la vie cellulaire : * ce sont les précurseurs activés des acides nucléiques * ils participent aux processus de biosynthèse (exemple : l'UDP-glucose) * ce sont des unités universelles d'énergie (ATP, GTP) * ce sont des donneurs de groupements phosphorylés * ce sont des intermédiaires importants des voies de transduction du signal (AMP(c), GTP...) * certains de leurs dérivés sont des coenzyme d’oxydoréduction (FAD, NAD(P)H, coenzyme A...) Certains acides aminés sont directement en lien avec le métabolisme des nucléotides : Glycine, Aspartate, Glutamine...
Les voies de biosynthèse des nucléotides sont les cibles de certains traitements anticancéreux.

I. Présentation générale
A. Nomenclature et représentation

B. Vue d'ensemble du métabolisme
Le PRPP est un précurseur activé du ribose.

Deux grands modes de synthèse La voie de novo : * Synthèse des pyrimidines = synthèse de la base puis fixation au PRPP * synthèse des purines = fixation des éléments de la base au PRPP La voie de récupération : * Fixation d'une base préformée sur le PRPP

Quant à la dégradation des nucléotides :

C. Origines des atomes des bases
Elle est différente en fonction des bases concernées.
Bases puriques

Bases pyrimidiques

II. Synthèse de novo des bases pyrimidiques
A. Biosynthèse de l'UMP
Le cycle des pyrimidines est tout d'abord assemblé PUIS est uni au ribose-phosphate (donné par le PRPP) pour former un ribonucléotide pyrimidique.

1. Activation par phosphorylation
C'est un motif réactionnel récurrent consistant en une activation par phosphorylation suivie d'un déplacement nucléophile pour fixer un groupe aminé :
Glutamine Glutamate + NH3

La carbamyl-phosphate synthétase (CPS) est une enzyme

Déplacement des intermédiaire entre les sites actifs de l'enzyme par