via dei pentosi fosfato

Università di Roma TOR VERGATA
CL in Medicina
Biochimica (Prof L. Avigliano)
VIA DEI PENTOSI
FOSFATO
VIA DEL PENTOSO FOSFATO
ATP
NADPH
MONETA ENERGETICA
MONETA RIDUCENTE
NAD+/NADH
NADP+/NADPH
 1000
 0,01
glucosio-6P + 2 NADP+  ribosio-5P + 2 NADPH + 2H+ + CO2
a differenza della glicolisi
- non si sintetizza ATP
- si libera CO2
principalmente nel
Fegato (» 30% del glucosio)
Tessuto adiposo
Ghiandola mammaria
Eritrocita
Pelle, mucosa intestinale
VIE CHE RICHIEDONO NADPH
BIOSINTESI
- acidi grassi
- colesterolo
DETOSSIFICAZIONE
- monoossigenasi (citP450 nel metabolismo xenobiotici)
- glutatione (Glu-Cys-Gly, GSH) (protezione da ROS)
VIA REGOLATA DAL RAPPORTO NADPH/NADP+
I FASE OSSIDATIVA - irreversibile
formazione di NADPH e ribosio
(2 NADPH per ogni G6P ossidato)
II FASE NON OSSIDATIVA - reversibile - collegata con la
glicolisi
il ribosio, non utilizzato per la sintesi di nucleotidi, viene
riconvertito in fruttosio 6P e gliceraldeide 3 P.
In ALTERNATIVA.
se NON occorre NADPH, il ribosio può essere
sintetizzato a partire da fruttosio 6P e gliceraldeide 3 P
VITAMINA B1 o tiamina
COFATTORE. tiamina pirofosfato TPP
ENZIMI
- Decarbossilasi degli -chetoacidi
• piruvato deidrogenasi
sintesi acetil~CoA
• -chetoglutarato deidrogenasi
ciclo di Krebs
- Transchetolasi
via dei pentosi-P
Beriberi è il nome indonesiano dato alla malattia da carenza di vit. B1.
Assunzione: 1,2 mg/die
Fonti più abbondanti: cereali integrali, carne, noci, legumi.
Fase reversibile
Xu5p + R5P (transchetolasi DPT)  GAD3P + Sedoeptuloso7P
GA3P + Sedoeptuloso7P (transaldolasi)  F6P + Eritroso 4P
Xu5P + Eritroso 4P (transchetolasi DPT)  F6P + GA3P
_________________________________________________________________________
SOMMA
2 Xu5P + R5P  2 F6P + GAD3P
C5 + C5  C3 + C7
C3 + C7  C6+ C4
C5 + C4  C6 + C3
_______________________
3 C5  2 C6 + C3
DIVERSE NECESSITA’ METABOLICHE
- SERVE NADPH e RIBOSIO
- SERVE NADPH
via della gluconeogenesi
- SERVE RIBOSIO
equilibrio fra zuccheri-P
- SERVE NADPH e ATP
via pentoso-P e glicolisi
(GADP  G6P)
DIFESA DAL DANNO OSSIDATIVO
Glutatione ridotto funzionale GSH
NADPH
G-6-P
deidrogenasi
NADP +
GS-SG
glutatione
reduttasi
(FAD)
2 GSH
gGlu-Cys-Gly
H2O
glutatione
perossidasi
H2O2
perossidi
La carenza di G6P deidrogenasi è uno dei deficit
enzimatici più diffusi
Cromosoma X
ANEMIA EMOLITICA a causa di danni ossidativi alla
membrana eritrocitaria
Può essere latente e verificarsi solo in caso di stress farmaci (antimalarici, sulfammidici,.. )
favismo (glucosidi ossidanti e resistenti alla cottura)
ELEVATA FREQUENZA NELLE ZONE INFESTATE DA
MALARIA
PLASMODIO molto sensibile al danno ossidativo: viene
ucciso da stress che sono tollerati dall’ospite con
deficit in G6PD
La carenza di G6P deidrogenasi è uno dei deficit
enzimatici più diffusi
Cromosoma X
ANEMIA EMOLITICA a causa di danni ossidativi alla
membrana eritrocitaria
Può essere latente e verificarsi solo in caso di stress -
farmaci (antimalarici, sulfammidici,.. )
favismo
MALATTIA EMOLITICA ALIMENTARE STAGIONALE (APRILE-GIUGNO)
FATTORI RESPONSABILI: VICINA E CONVICINA
ossidanti e resistenti alla cottura
ELEVATA FREQUENZA NELLE ZONE INFESTATE DA
MALARIA
PLASMODIO molto sensibile al danno ossidativo:
Viene ucciso da stress che sono tollerati dall’ospite con
deficit in G6PD
GLICOLISI citoplasma
CH3-CO~CoA (acetil ~ COA)
mitocondrio
PIRUVATO DEIDROGENASI
NAD+
complesso multienzimatico (3 enzimi, 5 coenzimi)
E1 piruvato deidrogenasi (TPP)
E2 diidrolipoiltransacetilasi (lipoammide, CoASH)
E3 diidrolipoildeidrogenasi (flavoproteina, NAD+)
NADH + H+
FADH2
E3
FAD
S
OH
CO2
I
CH3– C – TPP
I
lip
SH
S
lip
H
HS
E1
COOI
C=O
I
CH3
TPP
O
E2
CH3 – C ~ S – lip – SH
O
CoA – SH
CH3 – C ~ S – CoA
TAPPA IRREVERSIBILE (Go = - 33 KJ/mol)
soggetta a REGOLAZIONE
ALLOSTERICA: inibita dai prodotti NADH ed acetil~COA
COVALENTE:
E1
Attivo, non fosforilato
 NADH
 insulina
fosfatasi
chinasi
 ATP
 NADH
 acetil~SCoA
E1-O-PO3=
Inattivo, fosforilato
NADH e acetil~SCoA: prodotti anche della -ossidazione degli acidi grassi