BIOKIMIA-AYU PUSPITASARI-METABOLISME PURIN & PIRIMIDIN 2014.pdf

18
12/11/2014 1 METABOLISME PURIN DAN PIRIMIDIN Ayu Puspitasari, ST, M.Si Terdiri dari : 1.Basa Nitrogen 2.Gula 3.Fosfat

Transcript of BIOKIMIA-AYU PUSPITASARI-METABOLISME PURIN & PIRIMIDIN 2014.pdf

12/11/2014

1

METABOLISME PURIN DAN PIRIMIDIN

Ayu Puspitasari, ST, M.Si

Terdiri dari :

1.Basa Nitrogen

2.Gula

3.Fosfat

12/11/2014

2

Nukleotida TANPA fosfat

= Nukleosida

Nukleotida

= nukleosida monofosfat/

nukleosida difosfat/

nukleosida trifosfat

12/11/2014

3

Basa penyusun :

1. PURIN

2. PIRIMIDIN

Basa Purin yang lain :

• Kafein (1,3,7-trimetil xantin)

• Teobromin (3,7-dimetil xantin )

• Teofilin ( 1,3-dimetil xantin )

• Dimetilaminadenin

• 7-metilguanin

Basa Pirimidin yang lain :

• 5-metilsitosin

• 5-hidroksimetilsitosin

12/11/2014

4

Terdiri dari :

12/11/2014

5

Jenis : Nama tergantung pada basanya dan jumlah fosfat yangdimiliki

Adenin AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATPGuanin GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTPSitosin CMP, CDP, CTP, dCTP, dCDP, dCTPTimin TMP, TDP, TTP, -Urasil UMP, UDP, UTP, dUMP, dUDP, dUTP

Fungsi Biokimiawi :

1. Reaksi pemindahan fosfat pada ATP dan trifosfat lainnyaseperti UDP-GLUKOSA dan UDP-GALAKTOSA

2. Sebagai koenzim yaitu : NAD, FAD, dll

3. Senyawa analognya dibuat secara sintetik untuk terapi

4. Unsur pembangun untuk asam nukleat yaitu RNA danDNA

12/11/2014

6

Nukleosida (Basa Purin / Pirimidin + Gula)

Nukleotida

Asam Nukleat (RNA/DNA)

(Basa Purin / Pirimidin + Gula + Fosfat)

(Polinukleotida)

Basa (Purin/Pirimidin)

(+ Gula)

(+ Fosfat)

(+ nukleotida-nukleotida)

12/11/2014

7

1. Konsumsi nukleotida manusia kebanyakan dalam bentuknukleoprotein

2. Manusia mampu mensintesis nukleotida secara de novo(Hampir semua organisme mampu mensintesis nukleotida drprekursor yg lebih sederhana jalur de novo untuknukleotida)

3. Nukleotida juga dapat disintesis dari hasil pemecahannukleotida yang telah ada melalui salvage pathway (recycle)yaitu dari degradasi pirimidin dan purin, dari sel yang mati(regenerasi) atau dari makanan.

• Di dalam usus halus terjadi pemutusan ikatan fosfodiesteroleh endonuklease (pankreas) menjadi oligonukleotida

• Dipecah lebih lanjut dg fosfodiesterase (enzim exonucleasenon spesifik) menjadi monofosfat

• Dipecah lebih lanjut oleh fosfomonoesterase (nukleotidase)menghasilkan nukleosida and orthophosphate.

• Nucleosida phosphorylase akan mengubah nukleosida danorthophosphate menjadi basa dan ribosa-1-fosfat.

• Jika basa atau nukleosida tidak digunakan kembali utksalvage pathways, basa akan lebih lanjut didegradasimenjadi asam urat (purin) atau ureidopropionat (pirimidin).

12/11/2014

8

Reaksi :

1. Pembentukan Fosforibosil Piro Fosfat (PRPP)

ATP AMP

RIBOSA-5-P 5-FOSFORIBOSIL-1-PIRO FOSFAT (PRPP)

PRPP - SINTASE

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

2. Pembentukan 5-fosfo-b-ribosilamin

PRPP 5-FOSFO- β -RIBOSIL AMIN

GLUTAMIN GLUTAMAT

H20 PPi

PRPP-GLUTAMIN AMIDO TRANSFERASE

3. Pembentukan Glisin amida ribosil 5-fosfat (GAR)

GAR-SINTASE

ATP AMP

5-FOSFO- β -RIBOSIL AMIN + GLISIN GLISIN AMIDA RIBOSIL-5-FOSFAT

( GAR )

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

12/11/2014

9

4. Pembentukan Formil Glisin Amida Ribosil Fosfat (FGAR)

5. Pembentukan Formil Glisin Amidin ribosil fosfat

FGAR FORMIL GLISIN AMIDIN RIBOSIL FOSFAT

GLUTAMIN GLUTAMAT

ATP ADP

GARFORMIL GLISIN AMI-DA RIBOSIL FOSFAT

( FGAR )

Metenil-tetra

hidro folat Tetra hidro folat

GAR FORMIL TRANSFERASE

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

6. Pembentukan Amino Imidazolri-Bosil-5-Fosfat

7. Pembentukan Amino Imidazol Karboksiamida Ribosil-5 P

FORMIL GLISIN AMIDIN

RIBOSIL FOSFAT

AMINO IMIDAZOL

RI-BOSIL-5-FOSFATATP ADP

H2O

AMINO IMIDAZOL

RIBOSIL -5-FOSFAT

AMINO IMIDAZOL

KARBOKSIAMIDA RIBOSIL-5 P

CO2

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

12/11/2014

10

8. Pembentukan Amino Imidazol Suksinil Karboksi Ribosil-5 P

9. Pembentukan Amino Imidazol Karboksiamida Ribosil-5 P

AMINO IMIDAZOL

KARBOKSIAMIDA RIBOSIL-5 P

AMINO IMIDAZOL SUKSINIL

KARBOKSI RIBOSIL-5-P

H2O

ASPARTAT

AMINO IMIDAZOL

SUKSINIL KARBOKSI RIBOSIL-

5-P

AMINO IMIDAZOL KARBOK SIAMIDA

RIBOSIL-5-P

FUMARAT

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

10. Pembentukan Formimido Imidazol Arboksiamida Ribosil-5 P

11. Pembentukan Inosin Mono Fosfat (IMP)

AMINO IMIDAZOL

KARBOKSIAMIDA RIBOSIL-5-P

FORMIMIDO IMIDAZOL

ARBOKSIAMIDA RIBOSIL-5-P

N10Formil tetra

hidro folat Tetra hidro

folat

FORMIMIDO IMIDAZOL

KARBOKSIAMIDA RIBOSIL-5-P

INOSIN MONO

FOSFAT ( IMP )

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

12/11/2014

11

12. Pembentukan AMP dan GMP

I M P ADENILO SUKSINAT

( AMPS )

A M P

(ADENOSIN

MONO

PHOSPHAT )

AMPS-SINTASE

ADENILO SUKSINASE

NAD+

NADH +

H+

H2O

IMP-DEHIDROGENASE

XANTOSIN MONO FOSFAT

( X M P )

GUANOSIN MONO

PHOSPHAT ( G M P )

GLUTAMIN

GLUTAMAT

ATP

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

Senyawa / Obat yang menghambat sintesis Purin :

• Anti Folat (Hidro folat) Reaksi 4 (Tetra hidro folat)

• Azaserin Reaksi 5

• Diazanorleusin Reaksi 2

• 6-Merkaptopurin Reaksi 13 & 14

• Asam mikofenolat Reaksi 14

12/11/2014

12

K

A

T

A

B

O

L

I

S

M

E

P

U

R

I

N

ADENOSIN GUANOSIN

INOSIN GUANIN

HIPOXANTIN XANTIN

ASAM URAT

Adenosindeaminase

Purin nukleosidaoksidase

Purin nukleosidafosforilase

Guanase

Xantin oksidase

Reaksi :

1. Pembentukan Karbamoil-P

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

I

R

I

M

I

D

I

N

CO2 + GLUTAMIN + ATP KARBAMOIL-PKARBAMOIL-P SINTASE II

KARBAMOIL-P + ASPARTAT KARBAMOIL-ASPARTAT

ASPARTAT TRANSKARBAMOILASE

2. Pembentukan Karbamoil Aspartat

12/11/2014

13

3. Pembentukan Asam dehidro orotatA

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

I

R

I

M

I

D

I

N

4. Pembentukan Asam orotat

KARBAMOIL-ASPARTAT AS. DEHIDRO OROTAT ( DHOA )DEHIDRO OROTASE

AS. DEHIDRO OROTAT + NAD+ ASAM OROTATDEHIDROGENASE

5. Pembentukan Orotidin Monofosfat

ASAM OROTAT + PRPP OROTIDIN MONOFOSFAT( OMP )OROTAT FOSFO RIBOSIL TRANSFERASE

A

N

A

B

O

L

I

S

M

E

P

I

R

I

M

I

D

I

N

6. Pembentukan Uridin Monofosfat (UMP)

OROTIDIN MONOFOSFAT URIDIN MONOFOSFAT ( UMP )

CO2

OROTODILAT DEKARBOKSILASE

7. Pembentukan UMP

UMP UDP UTP CTP

ATP ADP ATP ADP GLUTAMIN

CTP SINTASE

dUDP dUMP T M P

NADPH + H+

NADP+

H2O Pi Metilen H4folat Folat

TIMIDILAT

SINTASE

REDUKTASE

12/11/2014

14

K

A

T

A

B

O

L

I

S

M

E

P

I

R

I

M

I

D

I

N

SITOSIN TIMIN

URASIL DIHIDROTIMIN

DIHIDROURASIL β-URIDOISOBUTIRAT

ASAM UREIDOPROPIONAT

CO2 + NH3

β- AMINO BUTIRAT

H2OALANIN

H2O

NH3

NADPH + H+

NADP+

K

E

L

A

I

N

A

N

M

E

T

.

P

U

R

I

N

• Katabolisme nukleosida purin (adenosin dan guanosin)produk akhirnya asam urat yang dibuang melalui urin

• Dalam tubuh asam urat yang sukar larut dalam air dapatberupa garam (natrium urat) yang lebih mudah larut dalamair, dan dibuang melalui urin

• Natrium urat dapat mengkristal dan terjadi di :

1. Ginjal yaitu berupa batu

2. Jaringan lunak dan persendian yang berupa endapan danmenyebabkan inflamasi akut/kronis (dinamakan artritisgout

12/11/2014

15

K

E

L

A

I

N

A

N

M

E

T

.

P

U

R

I

N

Gangguan metabolisme Purin :

• Gout

• Hiperurikemia

• Sindrom Lesch – Nyhan

• Sindrom Kelley-Seegmiller

• Penyakit Von Gierke

• Hipourisemia

K

E

L

A

I

N

A

N

M

E

T

.

P

U

R

I

N

Faktor yang mempengaruhi peningkatan kadar asam urat :

• Usia

• Jenis Kelamin

• Konsumsi Purin

• Gagal Ginjal

• Obat-obatan

• Kelaparan

12/11/2014

16

K

E

L

A

I

N

A

N

M

E

T

.

P

U

R

I

N

Penyakit Gout

K

E

L

A

I

N

A

N

M

E

T

.

P

U

R

I

N

Sindrom Lesch - Nyhan

Penyakit Von Gierke

12/11/2014

17

K

E

L

A

I

N

A

N

M

E

T

.

P

U

R

I

N

KELAINAN KLINIS ENZIM YANG CACAT KARAKTERISTIK KELAINAN KLINIS POLA PEWARISAN

GOUT PRPP SINTASE OVER PRODUKSI & OVER SEKRESI PURIN RESESIF - TERKAIT X

GOUT PRPP SINTASE OVER PRODUKSI & OVER SEKRESI PURIN RESESIF - TERKAIT X

GOUT PRPP SINTASE OVER PRODUKSI & OVER SEKRESI PURIN KEMUNGKINAN

RESESIF X

GOUT PRPP SINTASE OVER PRODUKSI & OVER SEKRESI PURIN RESESIF - TERKAIT X

SINDROM LESCH -NYHAN

HGPRT-ASE OVER PRODUKSI & OVER SEKRESI PURIN ; SELF MUTA-TION

RESESIF - TERKAIT X

DEFISINSI IMUN ADENOSIN DE-AMINASE

IMUNO DOFISIENSI KOMBINASI ( SEL T & B ) RESESIF -AUTOSOMAL

NEFROLITIASIS ADENIN FOSFO RIBOSILTRANSF

NEFROLITIASIS 2,8-DEHIDROKSI ADENIN RESESIF -AUTOSOMAL

XANTINURIA XANTIN OKSIDASE NEFROLITIASIS XANTIN, HIPOXANTIN RESESIF -AUTOSOMAL

K

E

L

A

I

N

A

N

M

E

T

.

P

I

R

I

M

I

D

I

N

• Kelebihan katabolisme pirimidin jarang menimbulkanpenyakit berbahaya

• Asiduria asam orotat tipe I : Defisiensi OrotatFosforibosiltransferase

• Asiduria asam orotat tipe II : Defisensi orotidilatdekarboksilase. Lebih ringan dari tipe I, dan dapat diatasidengan pemberian uridin oral.

12/11/2014

18

• Purin terdapat pada tubuh kita dan dijumpai di semua makanandari sel hidup

• Pria lebih sering terserang asam urat daripada wanita

• Pemeriksaan asam urat dapat dilakukan pada serum atau plasmaheparin, maupun urin.

• Pengukuran menggunakan alat digital atau metode kolorimetridengan fotometer.

• Nilai Rujukan dalam darah :

Laki – laki : 3,5 – 7,0 mg/dL

Perempuan : 2,5 – 6,0 mg/dL

Anak-anak : 2,5 – 5,5 mg/dL

Lansia : 3,5 – 8,0 mg/dL