Hypoxantin guanin fosforibosyltransferas

Hypoxantin är ett purinavvik och kommer i bunden form som ett nukleobas och i fri form, t.ex. B. i urinen. Det finns också i körtlarna och benmärgen. Som en deamineringsprodukt av adenin oxideras hypoxantin till urinsyra och xantin. Mindre ofta bildar det en basstruktur av nukleinsyror.

Vad är Hypoxanthine Guanine Phosphoribosyltransferase?

Det tetrameriska enzymet bildas av hypoxantin och guanin Hypoxantin guanin fosforibosyltransferas.

Tetramerer är makromolekyler som består av fyra liknande byggstenar, mer exakt av monomerer. Enzymet är ett av de viktigaste i purinmetabolismen hos eukaryoter, är känsligt för genförändringar och kan orsaka avvikelser hos människor genom genmutationer, som uttrycks i vissa metaboliska sjukdomar. Sådana är z. B. Lesch-Nyhan och Kelley-Seegmiller syndrom.

Funktion, effekt och uppgifter

Enzymet hypoxantin-guanin-fosforibosyltransferas ökar purinmetabolismen och dess energiska effektivitet.

Detta är baserat på purinbaser, som är nukleinsyror som strukturellt härrör från purin. Dessa är xantin, hypoxantin, adenin och guanin, som kopplas till andra baser genom vätebindningar. Sådana bindningar har ett stort inflytande på DNA-dubbelhelix och replikering och spelar en roll i proteinbiosyntesen.

Purinbaser kan återvinnas med två enzymer. Förutom hypoxantin-guaninfosforibosyltransferas är detta adeninfosforibosyltransferas. Båda bildar en nukleotid genom en fosforibosylrest, som i sin tur är ett grundläggande byggsten av nukleinsyror i både DNA och RNA. Molekylen består av socker, bas och fosfat och kontrollerar viktiga reglerande funktioner i cellerna. Under uppbyggnaden sparas ATP och bildningen av urinsyra reduceras.

Om purinbaser återvinns kallas det räddningsvägen. Detta är en allmän term för metaboliska vägar där en biomolekylsyntes uppstår från nedbrytningsprodukter. Organismen genomför sin egen återvinningsprocess, varigenom cirka 90 procent av purinbaserna återanvänds och tio procent faktiskt utsöndras. Detta visar effektiviteten i återvinningen av purinbas och vikten av hypoxantin-guanin-fosforibosyltransferas.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

Om mutationer uppstår i HPRT-genen kan storleken och aminosyrorna förändras. Detta kan vara införlivandet av ytterligare DNA-sekvenser eller nukleotider, vilket i sin tur leder till en felaktig produktion av genprodukten som är kodad på respektive gen eller till och med att raderingen av hela sekvensen. Är z B. ändrar aminosyrasekvensen, sjukdomar såsom gikt uppstår.

Metaboliska sjukdomar som Lesch-Nyhan-syndrom till följd av en genetisk defekt är särskilt allvarliga. Detta ärvs på ett x-länkat recessivt sätt, vilket innebär att det främst drabbar män som bara har en X-kromosom. Den genetiska defekten kan förekomma hos kvinnor, men den bryter bara ut som en sjukdom när båda X-kromosomerna påverkas, vilket är relativt sällsynt. Oftast kompenserar den andra X-kromosomen för den första defekten.

Du hittar din medicin här

Sjukdomar och störningar

Syndromet visar sig i en brist på hypoxantin guanin fosforibosyltransferas. Enzymet produceras inte på grund av den genetiska defekten. På grund av mutationen och bristen på återvinning och omvandling av guanin- och hypoxantinbaserna finns det en ansamling av purinbaser som måste byggas upp och utsöndras av kroppen.

Uppdelningen sker via mellanprodukten xantin, som omvandlas till urinsyra och utsöndras via njurarna. Om denna process är begränsad, bildas urinsyrakristaller i området i lederna, som sedan utlöser fler giktattacker. Enzymet produceras inte längre, urinsyranivån i vävnaden och blodet stiger och det centrala nervsystemet störs.

Lesch-Nyhan syndrom är inte direkt synligt vid födseln. En märkbar position i benen och barnets tendens att röra sig lite och utvecklas långsammare kan bara ses efter cirka tio månader. Syndromet är svagt och allvarligt. En ökad urinsyrasekretion och lättare giktattacker är den mildare formen, med allvarliga symtom handlar det om självskada, allvarlig psykisk nedsättning och aggression. Självskada uppstår genom finger- eller läppbett. När man biter i extremiteterna kan det ofta observeras att de drabbade begränsar sin autoaggression till bara en hand. Aggressionen är i sin tur ofta riktad mot människor nära dig, som syskon eller föräldrar.

Den allvarligaste formen av sjukdomen kännetecknas av multipel neurologisk dysfunktion och en mycket uttalad tendens till självmutulation. Syndromet visar sig i spasticitet, dystoni, hypotoni, koreoatetos och ökad reaktionsvilja på reflexer. De mentala egenskaperna och utvecklingen är starkt begränsade. I detta tillstånd kan syndromet också leda till dödsfall i särskilt drastisk omfattning.

Sjukdomen diagnostiseras genom en medicinsk bild. Urinsyranivån i urin och blod mäts och aktiviteten av hypoxantin-guanin fosforibosyltransferas i vävnad och blod. Det senare är kraftigt reducerat och kan också förekomma prenatalt.

Behandling av sjukdomen är svår. Läkemedlet är inte möjligt och utan behandling dör barnet under de första åren av livet. I vissa fall måste babytänderna extraheras som en förebyggande åtgärd. Andra terapeutiska tillvägagångssätt inkluderar sänkning av urinsyranivåer med läkemedel såsom allopurinol, som fungerar som en hämmare i gikt. Purinbaserna återvinns inte, men urinsyran bryts ned bättre. De respektive störningarna, infektioner och nervskador behandlas också och en speciell diet rekommenderas, som vanligtvis inte innehåller kött och är låg i purin.

Forskning bedrivs också om de psykosomatiska biverkningarna av djup hjärnstimulering. Medicin hoppas att detta kommer att förhindra aggression och självstympning. Kelley-Seegmiller-syndromet är å andra sidan den mildaste formen av brist på hypoxantin-guanin-fosforibosyltransferas. Även här produceras för mycket urinsyra och tidiga giktsjukdomar uppstår. De första indikationerna på syndromet är orange kristaller i barnets blöja, urinvägsinfektioner och urolitis. Gikt eller akut artrit utvecklas under puberteten.

En mental underutveckling och självattacker, som de förekommer med Lesch-Nyhan-syndrom, är inte fallet, som mest kan det leda till uppmärksamhetsstörningar. Tidig behandling möjliggör vanligtvis att de drabbade har en normal livslängd.