Una vía de recuperación es una vía en la que un producto biológico se produce a partir de intermediarios en la vía de degradación de su propia sustancia o de una sustancia similar. El término a menudo se refiere en particular a la recuperación de nucleótidos , en la que los nucleótidos ( purinas y pirimidinas ) se sintetizan a partir de intermediarios en su vía de degradación.
Las vías de recuperación de nucleótidos se utilizan para recuperar bases y nucleósidos que se forman durante la degradación del ARN y el ADN . Esto es importante en algunos órganos porque algunos tejidos no pueden experimentar una síntesis de novo . Los productos recuperados pueden luego convertirse nuevamente en nucleótidos. Las vías de recuperación son objetivos para el desarrollo de fármacos , una familia de los cuales se denomina antifolatos . [1]
Varias otras sustancias biológicamente importantes, como la metionina y el nicotinato , tienen sus propias vías de recuperación para reciclar partes de la molécula.
La vía de recuperación de nucleótidos requiere sustratos distintos:
La uridina fosforilasa o pirimidina-nucleósido fosforilasa sustituye el fosfato unido al carbono anomérico de la ribosa 1-fosfato por la base libre uracilo , formando el nucleósido uridina . La uridina quinasa (también conocida como uridina-citidina quinasa ) puede entonces fosforilar el carbono 5' de este nucleósido en uridina monofosfato (UMP). La UMP/CMP quinasa ( EC 2.7.4.14) puede fosforilar UMP en uridina difosfato , que la nucleósido difosfato quinasa puede fosforilar en uridina trifosfato .
La fosforilasa de timidina o fosforilasa de pirimidina-nucleósido añade 2-desoxi-alfa-D-ribosa 1-fosfato a la timina , y la timina se une al carbono anomérico de la desoxirribosa, formando el desoxinucleósido timidina . La cinasa de timidina puede entonces fosforilar el carbono 5' de este compuesto en monofosfato de timidina (TMP). La cinasa de timidilato puede fosforilar el TMP en difosfato de timidina , que la cinasa de nucleósido difosfato puede fosforilar en trifosfato de timidina .
Los nucleósidos citidina y desoxicitidina pueden ser recuperados a lo largo de la vía del uracilo por la citidina desaminasa , que los convierte en uridina y desoxiuridina , respectivamente. Alternativamente, la uridina-citidina quinasa puede fosforilarlos en citidina monofosfato (CMP) o desoxicitidina monofosfato (dCMP). La UMP/CMP quinasa puede fosforilar (d)CMP en citidina difosfato o desoxicitidina difosfato , que la nucleósido difosfato quinasa puede fosforilar en citidina trifosfato o desoxicitidina trifosfato .
Las fosforribosiltransferasas añaden ribosa-5-fosfato activada ( fosforribosil pirofosfato , PRPP) a las bases, creando monofosfatos de nucleósidos. Hay dos tipos de fosforribosiltransferasas: adenina fosforribosiltransferasa (APRT) e hipoxantina-guanina fosforribosiltransferasa (HGPRT). HGPRT es una enzima importante en el metabolismo de la vía de las purinas y [2] su deficiencia está implicada en el síndrome de Lesch-Nyhan .
El ácido tetrahidrofólico y sus derivados se producen mediante vías de recuperación a partir de GTP. [1]
La recuperación de L-metionina es la vía que regenera la metionina a partir de sus productos derivados. Una versión de la vía utiliza metiltioadenosina (MTA), formando el llamado ciclo de MTA con su reacción de síntesis. Esta acción de reciclado de azufre se encuentra en los seres humanos y parece ser universal entre la vida aeróbica. [3] [4]
La recuperación de nicotinato es el proceso de regeneración del dinucleótido de nicotinamida y adenina a partir del ácido nicotínico . Esta vía es importante para controlar el nivel de estrés oxidativo en las células. El gen humano NAPRT codifica la enzima principal de la vía. [5] Las células cancerosas, que tienen mayores requerimientos de NAD, tienden a regular positivamente la vía. [6]
También existen vías de recuperación para la ceramida , la cobalamina , los componentes de la pared celular y la tetrahidrobiopterina en varios organismos.