Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase

HGPRT wird durch das HPRT1-Gen codiert. Das Enzym kann mithilfe der aktivierten Pentose Phosphoribosylpyrophosphat (PRPP) aus den Purinbasen Hypoxanthin und Guanin wieder die entsprechenden Nukleotide IMP (mit Hypoxanthin als Base) und GMP (mit Guanin als Base) herstellen.

Im Rahmen der Wiederverwertung der Purinbasen - auch Salvage Pathway genannt - steigert das Enzym die energetische Effizienz des Purinstoffwechsels, da über diesen Weg die De-novo-Purinnukleotidsynthese umgangen werden kann, um wieder IMP und GMP bereitzustellen.

Bei der durch HGRPT katalysierten Reaktion wird eine freie Purinbase (Guanin oder Hypoxanthin) unter Abspaltung von Pyrophosphat und der Entstehung von GMP bzw. IMP auf einen Phosphoribosylrest (Phosphoribosylpyrophosphat) übertragen. Cofaktor des Enzyms ist 2 Mg²⁺. Die analoge Transferase für Adenin ist die Adenin-Phosphoribosyltransferase.

90% der Purinbasen werden wiederverwertet. Nur 10% werden tatsächlich abgebaut und ausgeschieden. An diesem Verhältnis wird die Effizienz der Wiederverwertung von Purinbasen und die Bedeutung von HGPRT ersichtlich.

Eine besonders schwerwiegende Stoffwechselerkrankung, die als Folge einer Genmutation im HPRT1-Gen auftritt, ist das Lesch-Nyhan-Syndrom. Durch die Mutationen kommt es aufgrund des fehlenden Recyclings der Basen Hypoxanthin und Guanin zu einer Anhäufung von Purinbasen, die in der Folge überwiegend abgebaut und ausgeschieden werden müssen. Der Abbau von Purinbasen erfolgt über das Intermediat Xanthin, das zu Harnsäure umgewandelt wird, welche renal eliminiert wird.

Da Harnsäure eine im Blut schwer lösliche Verbindung ist, kommt es beim Lesch-Nyhan-Syndrom zur Überschreitung des Löslichkeitsproduktes und durch die daraus folgende Präzipitation von Harnsäurekristallen im Bereich der Gelenke zu Gichtanfällen. Darüber hinaus sind geistige Entwicklungsdefizite sowie selbstverletzendes Verhalten (Autoaggression) Symptome dieser Erkrankung.