Hypoxanthine guanine phosphoribosyl transferase

Hypoksantin er et purinavvik og kommer i bundet form som en nukleobase og i fri form, f.eks. B. i urinen. Det finnes også i kjertlene og benmargen. Som et deamineringsprodukt av adenin, oksideres hypoksantin til urinsyre og xantin. Sjeldnere danner det en grunnleggende struktur for nukleinsyrer.

Hva er Hypoxanthine Guanine Phosphoribosyltransferase?

Det tetrameriske enzymet er dannet av hypoksantin og guanin Hypoxanthine guanine phosphoribosyl transferase.

Tetramere er makromolekyler som består av fire lignende byggesteiner, mer presist av monomerer. Enzymet er et av de viktigste i purinmetabolismen til eukaryoter, er følsom for genforandringer og kan forårsake avvik hos mennesker gjennom genmutasjoner, som kommer til uttrykk i visse metabolske sykdommer. Slike er f.eks. B. Lesch-Nyhan og Kelley-Seegmiller syndromer.

Funksjon, effekt og oppgaver

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

Dette er basert på purinbaser, som er nukleinsyrer som er strukturelt avledet fra purin. Dette er xantin, hypoksantin, adenin og guanin, som festes til andre baser gjennom hydrogenbindinger. Slike bindinger har stor innflytelse på DNA-dobbelt helix og replikasjon og spiller en rolle i proteinbiosyntese.

Purinbaser kan resirkuleres med to enzymer. I tillegg til hypoksantin-guanin-fosforibosyltransferase, er dette adenin-fosforibosyl-transferase. Begge danner et nukleotid gjennom en fosforibosylrest, som igjen er en grunnleggende byggestein av nukleinsyrer i både DNA og RNA. Molekylet består av sukker, base og fosfat og kontrollerer viktige reguleringsfunksjoner i cellene. Under oppbyggingen spares ATP og dannelse av urinsyre reduseres.

Hvis purinbaser blir resirkulert, blir det referert til som bergingsvei. Dette er en generell betegnelse på metabolske veier der en biomolekylsyntese oppstår fra nedbrytningsprodukter. Organismen utfører sin egen resirkuleringsprosess, der rundt nitti prosent av purinbasene gjenbrukes og ti prosent faktisk skilles ut. Dette viser effektiviteten av purinbase-resirkulering og viktigheten av hypoksantin-guanin-fosforibosyltransferase.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Hvis det oppstår mutasjoner i HPRT-genet, kan størrelsen og aminosyrene endre seg. Dette kan være inkorporering av ytterligere DNA-sekvenser eller nukleotider, som igjen fører til en feilproduksjon av genproduktet som er kodet på det respektive genet, eller til og med til sletting av hele sekvensen. Er z. B. endrer aminosyresekvensen, sykdommer som gikt oppstår.

Metabolske sykdommer som Lesch-Nyhan syndrom som følge av en genetisk defekt er spesielt alvorlige. Dette arves på en x-koblet recessiv måte, noe som betyr at det hovedsakelig rammer menn som bare har ett X-kromosom. Den genetiske defekten kan være til stede hos kvinner, men den bryter bare ut som en sykdom når begge X-kromosomene er berørt, noe som er relativt sjelden. Oftest kompenserer det andre X-kromosomet for den første defekten.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer og lidelser

Syndromet manifesterer seg i en mangel på hypoksantin guanin fosforibosyltransferase. Enzymet produseres ikke på grunn av den genetiske defekten. På grunn av mutasjonen og mangel på resirkulering og konvertering av guanin- og hypoksantinbasene, er det en ansamling av purinbasene som må bygges opp og skilles ut av kroppen.

Nedbrytningen skjer via mellomproduktet xantin, som omdannes til urinsyre og skilles ut via nyrene. Hvis denne prosessen er begrenset, dannes urinsyre-krystaller i området av leddene, som deretter utløser flere giktangrep. Enzymet produseres ikke lenger, urinsyrenivået i vevet og blodet stiger, og sentralnervesystemet forstyrres.

Lesch-Nyhan syndrom er ikke direkte synlig ved fødselen. En merkbar plassering av bena og tendensen til barnet til å bevege seg lite og utvikle seg saktere, kan bare sees etter omtrent ti måneder. Syndromet er svakt og alvorlig. En økt urinsyreutskillelse og lettere gikteanfall er den mildere formen, med alvorlige symptomer kommer det til selvskading, alvorlig mental svekkelse og aggresjon. Selvskading skjer gjennom finger- eller leppebitt. Når du biter i ekstremitetene, kan det ofte observeres at de berørte personene begrenser deres autoaggresjon til bare en hånd. Aggresjonen er på sin side ofte rettet mot mennesker nær deg som søsken eller foreldre.

Den alvorligste formen av sykdommen er preget av multippel nevrologisk dysfunksjon og en veldig uttalt tendens til selvmutling. Syndromet manifesterer seg i spastisitet, dystoni, hypotoni, koreoathetose og økt vilje til å reagere på reflekser. De mentale egenskapene og utviklingen er sterkt begrenset. I denne tilstanden kan syndromet også føre til død i særlig drastisk grad.

Sykdommen blir diagnostisert gjennom et medisinsk bilde. Urinsyrenivået i urin og blod måles og aktiviteten til hypoksantin-guanin fosforibosyltransferase i vev og blod. Det siste er sterkt redusert og kan også være til stede prenatalt.

Behandling av sykdommen er vanskelig. Kuren er ikke mulig, og uten behandling dør barnet de første leveårene. I noen tilfeller må babyen tenner ut som et forebyggende tiltak. Andre terapeutiske tilnærminger inkluderer å senke urinsyrenivået ved bruk av medisiner som allopurinol, som fungerer som en hemmer i urinsyregikt. Purinbasene blir ikke resirkulert, men urinsyren brytes bedre ned. De respektive lidelser, infeksjoner og nerveskader behandles også, og det anbefales et spesielt kosthold, som vanligvis ikke inneholder kjøtt og har lite purin.

Det forskes også på de psykosomatiske bivirkningene av dyp hjernestimulering. Medisinen håper at dette vil forhindre aggresjon og selvlemlestelse. Kelley-Seegmiller-syndromet er derimot den mildeste formen for mangel på hypoksantin-guanin-fosforibosyltransferase. Her produseres også for mye urinsyre og tidlige giktssykdommer forekommer. De første indikasjonene på syndromet er oransje krystaller i barnets bleie, urinveisinfeksjoner og urolithiasis. Gikt eller akutt leddgikt utvikler seg i puberteten.

En mental underutvikling og selvangrep, slik de oppstår med Lesch-Nyhan-syndrom, er ikke tilfelle, på det meste kan det føre til oppmerksomhetsforstyrrelser. Tidlig behandling gjør det vanligvis de berørte å ha en normal forventet levealder.