Hüpoksantiin on koos ksantiiniga puriini metabolismi laguprodukt. See laguneb veelgi kusihappe. Haigused võivad esineda nii siis, kui see laguneb kusihappe on takistatud ja kui selle ringlussevõtt päästetee kaudu on häiritud.
Mis on hüpoksantiin?
Hüpoksantiin on puriini derivaat ja moodustub puriini lagunemisel alused adeniin ja guaniin. Koos ksantiiniga on see vaheühend sünteesis kusihappe. Ksantiinoksüdaasi mõjul laguneb hüpoksantiin tavaliselt esmalt ksantiiniks ja seejärel kusihappeks. Nagu kõik puriini derivaadid, koosneb see kahest heterotsüklilisest tsüklist, mis sisaldavad vastavalt kuut ja viit aatomit. Sõrmustes on kokku üheksa aatomit. Need on viis süsinik aatomid ja neli lämmastik aatomid. Kaks süsinik aatomid kuuluvad mõlemasse ringi. Hüdroksüülrühm on seotud süsinik aatom asendis 6. Stabiliseerivate efektide kaudu võib molekul eksisteerida mitmes tautomeerses vormis, mis on omavahel tasakaalus. Hüpoksantiin koosneb tahketest läbipaistvatest kristallidest, mis sulavad 250 kraadi juures. See ei lahustu külm vesi or alkohol. Kuid see lahustub kergesti kuumas vesi, happed või leelised.
Funktsioon, tegevus ja ülesanded
Hüpoksantiin, nagu mainitud, on vaheühend puriini lagundamisel alused. Ensüüm ksantiini oksüdaas oksüdeerib selle ksantiiniks. Seejärel lagundatakse see koos ksantiiniga ksantiinoksüdaasi abil edasi kusihappeks. Hüpoksantiini ja ksantiini erinevus seisneb selles, et ksantiinil on ka hüdroksüülrühm, mis on kinnitatud asendisse 2. Lisaks võib hüpoksantiini nii lagundada kusihappeks kui ka päästa puriini metabolismi päästetee kaudu. Seevastu laguneb ksantiin ainult kusihappeks. Hüpoksantiin moodustab koos nukleosiidi inosiini riboos. Inosiin lisatakse tRNA antikodooni väga harvadel juhtudel. Selles kontekstis kasutatakse seda polümeraasi ahelreaktsiooni algatavate degenereerunud praimerite valmistamiseks. See on neutraalne alus, mis võib paarituda kõigi nukleiinidega alused. Kuid tsütosiiniga paaristamine on energeetiliselt kõige soodsam. Teine oluline hüpoksantiinist saadud ühend on inosiinmonofosfaat. See ühend on a fosforhappe ester inosiini. Inosiinmonofosfaat (IMP) on peamine vaheühend guanosiinmonofosfaadi (GMP) ja adenosiin monofosfaat (AMP), mida mõlemat saab taas kasutada nukleiinhapete sünteesiks. IMP süntees toimub hüpoksantiinist otse päästetee kaudu. Kaks ensüümide Selle eest vastutavad suuresti AICAR-i formüültransferaas / IMP-tsüklaas ja hüpoksantiin-guaniin-fosforibosüültransferaas. Seega on hüpoksantiin piiril puriinaluste kusihappeks lagunemise ja uriini moodustumise vahel nukleiinhapped. Inosiinmonofosfaati kasutatakse ka a maitsetugevdaja.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
Hüpoksantiin moodustab vaheainena puriini metabolismis ja jääb lävele puriinaluste lagunemise ja ülesehitamise vahel. Kui see oksüdeeritakse ensüümi ksantiinoksüdaasi toimel ksantiiniks, ei ole vastureaktsioon nukleiinalustele adeniinile ja guaniinile enam võimalik. Hüpoksantiin moodustub puriinaluse adeniinist, samas kui guaniini lagunemine viib ksantiinini. Kuid erinevate nukleosiidide ja nukleotiidide reaktsioonid on omavahel ühendatud keeruka võrguga. Näiteks, adenosiin nukleotiidid viima otse hüpoksantiiniks, põhiainena AMP. GMP-d saab aga muuta ka AMP-ks IMP ja adenüülosuktsinaadi kaudu. AMP viib seejärel hüpoksantiini moodustumiseni adenosiin ja muu hulgas inosiin. Lisaks guaniinile ja adeniinile võib hüpoksantiin pääste raja kaudu toota ka nukleotiide taas nukleiinhappe ehitusplokkidena.
Haigused ja häired
Hüpoksantiiniga seoses võib esineda mitmeid häireid. Puriini lagunemise ajal toodetakse hüpoksantiini ja ksantiini võrdselt. Hüpoksantiin muundatakse ksantiinoksüdaasi toimel ksantiiniks. Seejärel lagundab sama ensüüm ksantiini kusihappeks. Ksantiini oksüdaasi puudumisel akumuleeruvad ksantiin ja hüpoksantiin veri. Kusihappe tase on väga madal. Kuid peamiselt kontsentratsioon ksantiini sisaldus suureneb, kuna hüpoksantiinil on võimalus päästetee kaudu uuesti ringlusse võtta. Kujuneb ksantinuuria kliiniline pilt. Ksantiini eritumine uriiniga võib suureneda 1500 protsenti. Samuti suureneb hüpoksantiini tase, kuid mitte nii palju. Ksantiini kõrge kontsentratsioon võib kahjustada neere. Madal vedeliku tarbimine neer võivad tekkida kivid või kuseteed. Võimalik on ka kuseteede kristallide eritumine. Väga rasketel juhtudel surmaga lõppenud neer võib tekkida rike. Kuid kuna ksantiinil ja hüpoksantiinil on mõned vesi lahustuvus, parim ravi on juua palju vedelikke. Tuleks vältida puriinirikkaid toite nagu kala, koorikloomad, kaunviljad või õlu. Siiski on ka ksantinuuria raskemaid vorme. Seega lisaks raskele neer haigus, hilinenud vaimne areng, autism või võivad tekkida isegi hammaste arenguhäired. Kuna vastupidiselt ksantiinile, saab hüpoksantiini ümbertöötlemisel päästa ka vastupidiselt kantsiinile. viima kusihappe suurenenud moodustumiseni, sest toimib ainult puriinaluste lagunemistee. Saadud hüpoksantiini saab oksüdeerida ainult ksantiiniks, mis omakorda muundub kusihappeks. Sageli esineb ensüümi hüpoksantiin-guaniinfosforibosüültransferaasi pärilik defekt. Kusihape kontsentratsioon aasta veri tõuseb järsult ja kusihappekristallide sadestumine liigesed võib tekkida. Tulemuseks on podagra. Rasketel juhtudel areneb Lesch-Nyhami sündroom.
