Inosinmonophosphat

Inosinmonophosphat gehört zur Gruppe der Nukleotide. Die für dieses Nukleotid spezifische Base ist das Hypoxanthin, eine Verbindung aus der Gruppe der Purine.

Inosinmonophosphat spielt im Purinstoffwechsel eine zentrale Rolle. In der Purinbiosynthese entsteht es durch die Reaktion der IMP-Cyclohydrolase, bei der die Struktur des 5-Formamidinoimidazol-4-carboxamidribonucleotids unter Abspaltung von Wasser in das Purinringsystem des IMP überführt wird.

Außerdem ist IMP auch ein Zwischenprodukt bei der Wiederverwertung der Purinbasen. Durch das Enzym Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase kann im Rahmen des Salvage Pathway Hypoxanthin mit PRPP zu IMP reagieren, das danach wieder in die Purinbiosynthese eingespeist werden kann. Auf diese Art kann durch die Umgehung der De-novo-Purinnukleotidsynthese Energie eingespart werden.

Ablauf der Purinbiosynthese

Von IMP ausgehend spaltet sich die Purinbiosynthese in zwei Wege auf: einerseits zu Adenosin-5'-monophosphat (AMP), andererseits zu Guanosin-5'-monophosphat (GMP).

Für die Synthese von AMP sind zwei Enzyme wichtig. Zuerst verknüpft die Adenylosuccinat-Synthase IMP mit Aspartat unter Verbrauch von GTP. Das entstehende Adenylosuccinat (Adenylbernsteinsäure) wird anschließend durch die Adenylosuccinat-Lyase in Fumarat und AMP gespalten.

Für die Synthese von GMP wird IMP zunächst mithilfe der Inosinmonophosphat-Dehydrogenase zu Xanthosin-5'-monophosphat oxidiert. Im nächsten Schritt ersetzt die GMP-Synthase unter ATP-Verbrauch das zuvor eingeführte Sauerstoffatom durch eine Aminogruppe und bildet so GMP. Als Donator agiert dabei Glutamin, was durch die Katalyse zu Glutamat umgewandelt wird.