Metabolismo do ácido glicurónico, aminoaçúcares, galactose e frutose

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1 Metabolismo do ácido glicurónico, aminoaçúcares, galactose e frutose Índice 1- Introdução e contextualização Os resíduos glicídicos constituintes das glicoproteínas, dos glicolipídeos e dos glicosaminoglicanos Na atividade das glicosil-transférases intervêm como substratos dadores de açúcar derivados que contêm monossacarídeos e nucleotídeos (UDP, GDP ou CMP) A reação de transferência de glicuronato na síntese de compostos que contêm resíduos deste composto A síntese de UDP-glicuronato a partir de glicose Síntese de UDP-xilose a partir de UDP-glicurónico O UDP-N-acetil-glicosamina e o UDP-N-acetil-galactosamina formam-se a partir da frutose-6-fosfato O ácido N-acetil-neuramínico contém 11 carbonos: 8 (6+2) derivam dos resíduos de glicose e de acetato da N-acetil-glicosamina e 3 do fosfoenolpiruvato O GDP-manose e o GDP-fucose formam-se a partir da frutose-6-fosfato A conversão da galactose em glicose e em compostos que contêm resíduos de glicose A síntese de compostos que contêm resíduos de galactose A síntese de lactose na glândula mamária ativa As galactosemias A absorção intestinal da frutose da dieta A conversão da frutose em trioses-fosfato Os destinos metabólicos da frutose da dieta Embora seja uma via minoritária a frutose também pode ser fosforilada no carbono A síntese de frutose a partir da glicose A intolerância hereditária à frutose Alguns aspetos comuns nas ações catalíticas das enzimas envolvidas nas vias de síntese dos diversos açúcares ligados a grupos fosfato de nucleotídeos Introdução e contextualização No contexto do metabolismo dos glicídeos as vias de clivagem (glicólise) e oxidação da glicose, de formação de glicose (gliconeogénese) assim como o armazenamento (glicogénese) e a degradação (glicogenólise) do glicogénio têm maior relevância quantitativa. No entanto, outras vias de menor relevância quantitativa também são importantes. Algumas destas vias metabólicas são importantes na formação de diversos glicoconjugados: glicoproteínas, glicolipídeos, glicosaminoglicanos, proteoglicanos e compostos de excreção biliar e urinária que contém resíduos de ácido glicurónico. É importante lembrar que as glicoproteínas, os glicolipídeos e os glicosaminoglicanos são compostos estruturais do organismo cuja massa aumenta durante o crescimento, mas também que estão em constante renovação sofrendo hidrólise e síntese contínuas. A importância de outras vias metabólicas resulta do facto de ingerirmos compostos (sacarose e lactose) que, para além de glicose, contêm açúcares (frutose e galactose) que têm vias de metabolização específicas. 2- Os resíduos glicídicos constituintes das glicoproteínas, dos glicolipídeos e dos glicosaminoglicanos As glicoproteínas e os glicolipídeos contêm, na parte glicídica, derivados aminados e acetilados de monossacarídeos (N-acetil-glicosamina, N-acetil-galactosamina e ácido N-acetil-neuramínico) assim como outros resíduos de monossacarídeos (ou oses ou açúcares) como manose, L-fucose, glicose e galactose. Na maior parte dos casos, a parte glicídica das glicoproteínas e dos glicolipídeos é um heteropolissacarídeo, mas também pode ser constituído por um único resíduo glicídico. Página 1 de 13

2 No espaço extracelular de diversos órgãos e tecidos também existem glicosaminoglicanos que são longos polímeros lineares em que a unidade que se repete é um dissacarídeo que difere nos diferentes tipos de glicosaminoglicanos. Na maioria dos casos a unidade dissacarídica que se repete contém um ácido urónico (ácido glicurónico ou ácido L-idurónico) e um derivado aminado e acetilado (e sulfatado) da glicose ou de galactose (N-acetil-glicosamina ou N-acetil-galactosamina) 1. Alguns glicosaminoglicanos também contêm resíduos de xilose e de galactose. O ácido hialurónico é o único glicosaminoglicano que não está ligado de forma covalente a uma proteína. Na maioria dos outros glicosaminoglicanos (sulfato de condroitina, sulfato de dermatano, sulfato de heparano e heparina), a cadeia linear polissacarídica de unidades dissacarídicas está ligada de forma covalente a uma proteína através de uma ponte trissacarídica galactose-galactose-xilose 2. A molécula completa designa-se genericamente por proteoglicano 3. A totalidade dos glicolipídeos e a maioria das glicoproteínas são componentes das membranas das células. A parte glicídica destas moléculas está, no caso das membranas dos organelos celulares, no lúmen do organelo e, no caso da membrana citoplasmática, está no exterior da célula. Muitas glicoproteínas estão na matriz extracelular (plasma sanguíneo incluído), mas também existem glicoproteínas no citoplasma e no núcleo das células. Os glicosaminoglicanos são, na esmagadora maioria dos casos, componentes da matriz extracelular 4. Todos os resíduos de monossacarídeos acima referidos podem ser sintetizados endogenamente a partir da glicose. 3- Na atividade das glicosil-transférases intervêm como substratos dadores de açúcar derivados que contêm monossacarídeos e nucleotídeos (UDP, GDP ou CMP) Na síntese das glicoproteínas, dos glicolipídeos e dos glicosaminoglicanos intervêm diversas (e numerosas) glicosil-transférases específicas que usam, como dador dos resíduos dos monossacarídeos, intermediários que contêm um nucleotídeo. Quando o resíduo transferido é a glicose, a galactose, a N-acetil-glicosamina, a N-acetilgalactosamina, o ácido glicurónico ou a xilose, o substrato dador contém uridina-difosfato (UDP). Quando o derivado transferido é a manose ou a L-fucose, o substrato dador contém guanosina-difosfato (GDP) e quando é o ácido N-acetil-neuramínico contém citidina-monofosfato (CMP). Assim, na atividade das glicosil-transférases são possíveis substratos dadores de unidades monossacarídicas: o UDP-glicose, o UDP-galactose, o UDP-N-acetil-glicosamina, o UDP-N-acetil-galactosamina, o UDP-glicurónico, o UDP-xilose, o GDP-manose, o GDP-fucose e o CMP-N-acetil-neuramínico. Em todos os casos o carbono anomérico do monossacarídeo está ligado ao fosfato β (ou α no caso do CMP) do nucleotídeo por uma ligação glicosídica de tipo O. 1 Em alguns casos (sulfato de dermatano, heparina e sulfato de heparano), já depois da síntese da cadeia, uma percentagem maior ou menor dos resíduos de ácido glicurónico sofre epimeração no carbono 5 convertendo-se em resíduos de ácido L-idurónico. Esta epimerização não ocorre nos casos do ácido hialurónico e do sulfato de condroitina. O aminoaçúcar pode ser a N-acetil-glicosamina (ácido hialurónico, sulfato de queratano, heparina e sulfato de heparano) ou a N-acetil-galactosamina (sulfato de condroitina e sulfato de dermatano). Com exceção do ácido hialurónico todos os glicosaminoglicanos contêm resíduos de sulfato que, na sua maior parte, estão ligados por ligações sulfoéster a grupos hidroxilo do polímero; nos casos da heparina e do sulfato de heparano, o sulfato pode substituir alguns dos grupos acetilo da N-acetil-glicosamina havendo, por isso, resíduos de N-sulfil-glicosamina. Os grupos sulfato são transferidos (ação de sulfil-transférases) para os resíduos glicídicos dos proteoglicanos aquando do processo de elongação da cadeia polissacarídica e o dador de sulfato é um composto denominado 3 -fosfo-adenosil- 5 -fosfosulfato (PAPS). Este mesmo composto também é o substrato dador de sulfato na síntese dos sulfatídeos, glicolipídeos em que o (único) resíduo de galactose ligado à ceramida tem um ou mais grupos sulfato esterificados com os grupos hidroxilo. No sulfato de queratano as unidades dissacarídicas repetitivas não contêm ácido urónico que, neste glicosaminoglicano é substituído por galactose. O aminoaçúcar da unidade dissacarídica é a N-acetil-glicosamina. Para além dos resíduos de galactose e de N-acetil-glicosamina (e de grupos sulfato ligados nestes resíduos), o sulfato de queratano também contém alguns resíduos de manose, L-fucose e de ácido N-acetil-neuramínico. 2 Quando, num proteoglicano, a ponte trissacarídica existe é o resíduo de xilose que se liga diretamente a um resíduo de treonina ou serina da proteína. Nos proteoglicanos que contêm sulfato de queratano não existe esta ponte; no sulfato de queratano o resíduo que se liga diretamente à proteína é a N-acetil-glicosamina ou a N-acetil-galactosamina. 3 São exemplos de proteoglicanos o agrecam e o sindecam. O agrecam é uma proteoglicano em que quer a parte proteica quer os glicosaminoglicanos a ela ligados (sulfato de condroitina e sulfato de queratano) estão na matriz extracelular. No caso do sindecam a parte proteica é uma proteína integral da membrana celular e só os glicosaminoglicanos a ela ligados (sulfato de condroitina e sulfato de heparano) estão completamente no espaço extracelular. 4 A única exceção é a heparina que está nos grânulos dos mastócitos. Página 2 de 13

3 O termo glicosil-transférase (glycosyltransferase é a palavra correspondente em inglês) engloba, assim, uma classe muito ampla de enzimas onde cabem subclasses que podem ser designadas (de acordo com o substrato dador e o resíduo transferido) como galactosil-transférases, glicuroniltransférases, xilosil-transférases, manosil-transférases, fucosil-transférases e sialil-transférases 5. O termo galactosil-transférase é usado para todas as transférases em que o resíduo transferido é a galactose ou a N- acetil-galactosamina. Em inglês as transférases em que o resíduo transferido é a glicose ou a N-acetilglicosamina (e em que o substrato aceitador não é o glicogénio) designam-se por glucosiltransferases. Em português, exceto no caso da síntase de glicogénio (ver Equação 1), usa-se o termo genérico glicosiltransférase para designar esta subclasse de enzimas. Equação 1 UDP-glicose + glicogénio (n resíduos de glicose) UDP + glicogénio (n+1 resíduos de glicose) No processo de síntese da porção oligossacarídica dos glicoconjugados em análise intervêm glicosil-transférases cuja atividade é esquematizada na Equação 2. O produto da ação de uma determinada glicosil-transférase é o substrato aceitador da glicosil-transférase que vai operar no passo seguinte. Equação 2 UDP-açúcar (ou GDP-açúcar ou CMP-açúcar) + aceitador (n resíduos) UDP (ou GDP ou CMP) + aceitador (n+1 resíduos) Com exceção da ligação entre a parte proteica e a cadeia oligossacarídica que existe nas glicoproteínas N-glicosiladas (quer dizer, glicosiladas no grupo amida de resíduos de asparagina) e num tipo específico de sulfato de queratano, as ligações pertinentes existentes nas glicoproteínas, nos proteoglicanos, no ácido hialurónico 6 e nos glicolipídeos são glicosídicas de tipo O. Assim, são ligações glicosídicas de tipo O as que ligam as unidades monossacarídicas entre si e a ligação entre a unidade monossacarídica da extremidade da cadeia que se liga diretamente à ceramida (caso dos glicolipídeos) ou à proteína (caso da esmagadora maioria dos proteoglicanos e de todas as glicoproteínas O-glicosiladas). De um modo geral, na atividade das diversas glicosil-transférases quebra-se, no substrato dador, a ligação glicosídica entre o carbono anomérico do monossacarídeo e um dos fosfatos do nucleotídeo, para se formar uma outra ligação glicosídica que também vai envolver o carbono anomérico do monossacarídeo transferido. No substrato aceitador da maioria das glicosil-transférases o grupo químico envolvido é um grupo hidroxilo (do mono- ou oligossacarídeo em processo de elongação ou da ceramida ou ainda de um resíduo de serina ou de treonina da proteína). Na primeira reação de transferência de unidades monossacarídicas na síntese de glicoproteínas O- glicosiladas e dos proteoglicanos o substrato aceitador é uma proteína específica (ver Equação 3); no caso dos glicolipídeos é uma ceramida (ver Equação 4) 7. Equação 3 Equação 4 proteína + UDP-açúcar açúcar-proteína + UDP ceramida + UDP-glicose (ou UDP-galactose) cerebrosídeo + UDP No retículo endoplasmático rugoso, o dolicol-fosfato intervém no processo de síntese das glicoproteínas em que a ligação entre a parte proteica e a parte oligossacarídica é glicosídica de tipo N (há uma ligação entre o carbono anomérico da N-acetil-glicosamina e o grupo amida de um resíduo de asparagina). Neste caso, a primeira reação é a transferência de N-acetil-glicosamina-fosfato para o dolicol-fosfato formando dolicol-difosfato ligado ao carbono anomérico da N-acetil-glicosamina (ver Equação 5) 8. 5 O ácido N-acetil-neuramínico é o ácido siálico mais comum. 6 O ácido hialurónico é um glicosaminoglicano, mas não é componente de proteoglicanos porque não está ligado de forma covalente a proteínas. 7 No caso das glicoproteínas em que resíduos de treonina ou serina contêm ligados, não uma cadeia oligossacarídica, mas um único resíduo de N-acetil-glicosamina (são sintetizadas no citoplasma ou no núcleo) assim como no caso dos cerebrosídeos (que são sintetizados nos retículo endoplasmático), as únicas glicosil-transférases intervenientes são as representadas pelas equações 3 e 4. 8 A seguir à formação da N-acetil-glicosamina-difosfato-dolicol, por ação sequenciada de outras glicosil-transférases, a cadeia vai-se alongando acabando por formar-se uma cadeia oligossacarídica ramificada ligada ao dolicol. Na ação destas glicosil-transférases são substratos dadores o UDP-N-acetil-glicosamina, o GDP-manose e o UDP-glicose. Após isto, por ação da transférase de oligossacarídeo, ocorre a transferência em bloco da cadeia oligossacarídica para a proteína que está a ser sintetizada nos ribossomas ligados ao retículo. Depois vão ocorrer outras modificações na cadeia Página 3 de 13

4 Equação 5 UDP-N-acetil-glicosamina + dolicol UMP + N-acetil-glicosamina-difosfato-dolicol A maior parte das glicosil-transférases está no aparelho de Golgi, mas também existem no retículo endoplasmático, no citoplasma e no núcleo [1]. 4- A reação de transferência de glicuronato na síntese de compostos que contêm resíduos deste composto O UDP-glicurónico (uridina-difosfato de ácido glicurónico) é o dador de ácido glicurónico na síntese de glicosaminoglicanos e na formação de bilirrubina conjugada e de glicurono-conjugados de xenobióticos 9. As enzimas envolvidas nestes processos são glicuronil-transférases em que um dos produtos é o UDP e o outro o substrato aceitador adicionado de um resíduo de ácido glicurónico: Equação 6 UDP-glicurónico + aceitador UDP + glicurónico-aceitador Os glicosaminoglicanos são sintetizados intracelularmente 10 e são segregados pelas células para o espaço extracelular. Com uma exceção (sulfato de queratano) todos os glicosaminoglicanos podem conter resíduos de ácido glicurónico que se ligam a resíduos de um aminoaçúcar. Alguns glicosaminoglicanos também contêm outro ácido urónico, o L-idurónico, que resulta da epimerização (no carbono 5) de resíduos de ácido glicurónico já incorporados na cadeia polissacarídica em processo de elongação. A glicurono-conjugação da bilirrubina e dos xenobióticos é um passo que precede a sua excreção (biliar ou renal). 5- A síntese de UDP-glicuronato a partir de glicose O UDP-glicurónico é sintetizado a partir da glicose. No primeiro passo, a glicose é fosforilada formando-se glicose-6-fosfato (diversas hexocínases; Equação 7); depois a glicose-6-fosfato sofre isomerização originando glicose-1-fosfato (fosfoglicomútase; Equação 8) que, por ação da pirofosforílase do UDP-glicose, se converte em UDPglicose (Equação 9). A ação da pirofosforílase do UDP-glicose pode ser descrita como consistindo na transferência do resíduo uridilato (UMP) do UTP para a glicose-1-fosfato. A reação é fisiologicamente irreversível porque o PPi formado é imediatamente hidrolisada por pirofosfátases inorgânicas presentes nas células (ver Equação 10). Equação 7 Equação 8 Equação 9 Equação 10 glicose + ATP glicose-6-fosfato + ADP glicose-6-fosfato glicose-1-fosfato glicose-1-fosfato + UTP UDP-glicose + PPi PPi + H 2 O 2 Pi A conversão do UDP-glicose em UDP-glicurónico envolve a desidrogénase de UDP-glicose; na ação catalítica desta enzima ocorre a transferência de quatro eletrões de um resíduo de glicose do UDPglicose para duas moléculas de NAD + (Equação 11). O UTP (uridino-trifosfato), substrato na reação expressa pela Equação 9, pode formar-se via fosforilação do UDP (uridino-difosfato) por ação da cínase dos nucleosídeos difosfatos (Equação 12). Equação 11 Equação 12 UDP-glicose + 2 NAD + UDP-glicurónico + 2 NADH UDP + ATP ADP + UTP O somatório das Equações 7-11 é a Equação 13. oligossacarídica já ligada à proteína nomeadamente a hidrólise de alguns resíduos previamente ligados (ação de glicosídases) e a transferência sequenciada de mais unidades monossacarídicas. A maior parte destas modificações ocorre já no complexo de Golgi. 9 Xenobióticos são compostos que não fazem parte do metabolismo normal; podem ser medicamentos ou compostos tóxicos, por exemplo. A bilirrubina é o produto da degradação do heme. 10 Com exceção do ácido hialurónico que é sintetizado no citoplasma, a cadeia polissacarídica dos proteoglicanos é sintetizada no Golgi. Página 4 de 13

5 Equação 13 glicose + ATP + UTP + 2 NAD + UDP-glicurónico + ADP + 2 Pi + 2 NADH O somatório das Equações 6-12 (Equação 14) permite compreender que, para que a formação de um conjugado do ácido glicurónico possa ocorrer, se gastam 2 ligações ricas em energia do ATP e se formam 2 NADH (eventualmente usados na síntese de ATP na fosforilação oxidativa). Equação 14 glicose + 2 ATP + 2 NAD + + aceitador glicurónico-aceitador + 2 ADP + 2 Pi + 2 NADH 6- Síntese de UDP-xilose a partir de UDP-glicurónico O UDP-xilose é o substrato dador na primeira reação de transferência de açúcar para a cadeia polipeptídica, na síntese dos proteoglicanos que contêm sulfato de condroitina, sulfato de dermatano, sulfato de heparano ou heparina (ver Equação 3). Nestes glicosaminoglicanos está presente a ponte trissacarídica Gal-Gal-Xil e o processo de síntese inicia-se pela transferência de xilose para um resíduo de serina (ou treonina) da proteína aceitadora. Por sua vez, a síntese de UDP-xilose ocorre por ação catalítica de uma descarboxílase (comummente designada por síntase de UDP-xilose) que tem como substrato o UDP-glicurónico (ver Equação 15) [2]. Equação 15 UDP-glicurónico UDP-xilose + CO 2 A ação sequenciada da desidrogénase de UDP-glicose (ver Equação 11) e da síntase de UDPxilose (ver Equação 15) converte UDP-glicose em UDP-xilose e é descrita Equação 16. Equação 16 UDP-glicose + 2 NAD + UDP-xilose + 2 NADH + CO 2 A enzima marca-passo da síntese de UDP-xilose (e de UDP-glicurónico) é a desidrogénase de UDP-glicose (ver Equação 11) que é inibida (inibição competitiva [3]) pela UDP-xilose. Quando, numa determinada célula, o processo de síntese de proteoglicanos não está a ocorrer acumula-se UDP-xilose que inibe a formação quer de UDP-glicurónico quer de UDP-xilose. 7- O UDP-N-acetil-glicosamina e o UDP-N-acetil-galactosamina formam-se a partir da frutose-6- fosfato Como já referido, as oses aminadas (e acetiladas no grupo amina) são importantes constituintes de glicoproteínas, glicolipídeos e glicosaminoglicanos. Tal como no caso da glicose, da galactose, do ácido glicurónico e da xilose, o substrato dador da N-acetil-glicosamina e da N-acetil-galactosamina na síntese destes compostos são derivados que contêm o resíduo UDP. As glicosil-transférases envolvidas catalisam reações análogas às descritas pelas Equações 2-6 e 42 (ver à frente). As oses aminadas formam-se a partir da frutose-6-fosfato que, por sua vez, resulta da ação da isomérase das hexoses na glicose-6-fosfato (ver Equação 17). Por ação de uma transférase, a frutose-6-fosfato aceita o grupo amida da glutamina gerando a glicosamina-6-fosfato (síntase da glicosamina-6-fosfato; Equação 18). Para além da transferência do grupo NH 2, nesta reação também ocorre isomerização do resíduo de frutose [4]. É muitíssimo frequente que o grupo amina das oses aminadas esteja acetilado (ligação amida); a acetilação do grupo amina ocorre através da transferência do grupo acetilo da acetil-coenzima A para a glicosamina-6-fosfato (acetiltransférase; Equação 19). Equação 17 Equação 18 Equação 19 glicose-6-fosfato frutose-6-fosfato frutose-6-fosfato + glutamina glicosamina-6-fosfato + glutamato glicosamina-6-fosfato + acetil-coa N-acetil-glicosamina-6-fosfato + CoA A transformação da N-acetil-glicosamina-6-fosfato em UDP-N-acetil-glicosamina ocorre através de transformações semelhantes às que sofre a glicose-6-fosfato quando se converte em UDP-glicose: isomerização a N-acetil-glicosamina-1-fosfato (ver Equação 20) e aceitação do resíduo uridilato (UMP) do UTP por ação de uma pirofosforílase (ver Equação 21). Como já referido o PPi libertado na ação da pirofosforílase é imediatamente hidrolisado originando 2 Pi (pirofosfátase inorgânica; ver Equação 10). Página 5 de 13

6 Equação 20 Equação 21 Metabolismo do ácido glicurónico, aminoaçúcares, galactose e frutose; Rui Fontes N-acetil-glicosamina-6-fosfato N-acetil-glicosamina-1-fosfato N-acetil-glicosamina-1-fosfato + UTP UDP-N-acetil-glicosamina + PPi A formação do UDP-N-acetil-galactosamina ocorre por isomerização (epimerização do carbono 4) do UDP-N-acetil-glicosamina (ver Equação 22). Equação 22 UDP-N-acetil-glicosamina UDP-N-acetil-galactosamina A equação soma que descreve a formação do UDP-N-acetil-glicosamina (ou do UDP-N-acetilgalactosamina) a partir de frutose-6-fosfato é a Equação 23. Equação 23 frutose-6-fosfato + glutamina + acetil-coa + UTP UDP-N-acetil-glicosamina (ou UDP-N-acetil-galactosamina) + glutamato + CoA + 2 Pi A enzima marca-passo da via metabólica é a síntase da glicosamina-6-fosfato (ver Equação 18) que é inibida (inibição alostérica [5]) pela UDP-N-acetil-glicosamina. 8- O ácido N-acetil-neuramínico contém 11 carbonos: 8 (6+2) derivam dos resíduos de glicose e de acetato da N-acetil-glicosamina e 3 do fosfoenolpiruvato. Os ácidos siálicos são derivados do ácido neuramínico. O ácido neuramínico é um ácido carboxílico poli-hidroxilado com 9 carbonos onde 5 desses carbonos (juntamente com um átomo de oxigénio) formam um anel com 5 carbonos e um oxigénio. Uma das caraterísticas que distinguem o ácido neuramínico dos outros monossacarídeos aldónicos é a presença de um grupo carboxilato a substituir o átomo de hidrogénio que, nos outros monossacarídeos, se liga ao carbono anomérico. O ácido siálico mais comum é o ácido N-acetil-neuramínico 11. O CMP-N-acetil-neuramínico é o dador de resíduos do ácido N-acetil-neuramínico na atividade de glicosil-transférases que operam na síntese de gangliosídeos (um tipo de glicolipídeos), de glicoproteínas e de sulfato de queratano (ver Equação 24). Equação 24 CMP-N-acetil-neuramínico + cadeia oligossacarídica de glicoconjugados CMP + cadeia oligossacarídica de glicoconjugados (com ácido N- acetil-neuramínico numa extremidade) Nos resíduos de ácido N-acetil-neuramínico constituintes de cadeias oligossacarídicas dos glicoconjugados que o contêm, os grupos hidroxilos estão quase sempre livres. Ou seja, quer quando as cadeias oligossacarídicas são lineares, quer quando são ramificadas, os resíduos de ácido N-acetilneuramínico estão, tipicamente, nas extremidades que estão em posição distal relativamente à ceramida ou à cadeia polipeptídica. Aquando da ação de neuraminidases (hidrólases) liberta-se ácido N-acetilneuramínico que pode ser ativado por ação de uma pirofosforílase dependente do CTP (ver Equação 25). Equação 25 CTP + ácido N-acetil-neuramínico CMP-N-acetil-neuramínico + PPi O ácido N-acetil-neuramínico pode formar-se por hidrólise dos glicoconjugados que o continham, mas também pode formar-se a partir do UDP-N-acetil-glicosamina numa complexa cadeia de reações [6]. Por ação sequenciada de uma isomérase (epimerização do carbono 2), de uma hidrólase e de uma cínase, o UDP-N-acetil-glicosamina converte-se em N-acetil-manosamina-6-fosfato. Os intermediários desta série de conversões são: UDP-N-acetil-manosamina N-acetil-manosamina N-acetilmanosamina-6-fosfato. A N-acetil-manosamina-6-fosfato é aceitadora de uma unidade de 3 carbonos na ação catalítica de uma transférase que tem como substrato dador o fosfoenolpiruvato, um intermediário da glicólise. Na ação desta transférase forma-se o ácido N-acetil-neuramínico-9-fosfato que, por hidrólise, leva à formação do ácido N-acetil-neuramínico. A equação soma que descreve o processo de síntese do ácido N- acetil-neuramínico a partir de UDP-N-acetil-glicosamina é a Equação Os outros ácidos siálicos contêm outros grupos químicos (como, por exemplo, fosfato, sulfato ou metilo) ligados aos grupos hidroxilo [Tanner, M. E. (2005) The enzymes of sialic acid biosynthesis, Bioorg Chem. 33, ]. Página 6 de 13

7 Equação 26 UDP-N-acetil-glicosamina + 2 H 2 O + ATP + fosfoenolpiruvato ácido N-acetil-neuramínico + UDP + ADP + 2 Pi A soma das equações que descrevem a síntese de CMP-N-acetil-neuramínico a partir de glicose (equações 7, 17, 23, 26 e 25) é a Equação 27. Equação 27 glicose + 2 ATP + UTP + CTP + glutamina + acetil-coa + fosfoenolpiruvato +2 H 2 O CMP-N-acetil-neuramínico + 2 ADP + UDP + glutamato + CoA + 2 PPi + 2 Pi 9- O GDP-manose e o GDP-fucose formam-se a partir da frutose-6-fosfato A manose e a L-fucose são constituintes comuns de glicolipídeos e glicoproteínas e também existem no sulfato de queratano. A sua transferência para as cadeias oligossacarídicas ocorre, como já referido, em reações catalisadas por glicosil-transférases que têm como substratos dadores GDP-manose ou GDP-fucose (ver Equação 28 e Equação 29). Equação 28 Equação 29 GDP-manose + cadeia oligossacarídica de glicoconjugados GDP + cadeia oligossacarídica de glicoconjugados (com manose numa extremidade) GDP-fucose + cadeia oligossacarídica de glicoconjugados GDP + cadeia oligossacarídica de glicoconjugados (com L-fucose numa extremidade) A síntese do GDP-manose a partir de frutose-6-fosfato envolve duas isomérases (uma epimérase e uma mútase) que, sequencialmente, catalisam a conversão da frutose-6-fosfato em manose-6-fosfato (ver Equação 30) e desta em manose-1-fosfato (ver Equação 31). De seguida, uma pirofosforílase catalisa a transferência de guanilato (GMP) do GTP para a manose-1-fosfato (ver Equação 32). Equação 30 Equação 31 Equação 32 frutose-6-fosfato manose-6-fosfato manose-6-fosfato manose-1-fosfato manose-1-fosfato + GTP GDP- manose + PPi A sequência manose-6-fosfato manose-1-fosfato GDP-manose é semelhante à que foi acima referida para o caso da formação do UDP-glicose a partir de glicose-6-fosfato (ver equações 8 e 9). A síntese de GDP-fucose tem como precursor o GDP-manose e envolve a ação sequenciada da desidrátase do GDP-manose (uma líase; ver Equação 33) e de uma redútase (ver Equação 34) [7]. O resíduo de fucose formado é o isómero L porque o último carbono assimétrico tem o grupo hidroxilo voltado para a esquerda 12. Equação 33 GDP- manose GDP-4-ceto-6-desoxi-manose Equação 34 GDP-4-ceto-6-desoxi-manose + NADPH GDP- fucose + NADP + Tal como no caso do ácido N-acetil-neuramínico, tipicamente, o resíduo de L-fucose fica situado numa extremidade da cadeia oligossacarídica, quase sempre como resíduo único constituinte de uma ramificação. Aquando da ação de fucosidases (hidrólases) liberta-se L-fucose que pode ser ativada a GDP-fucose num processo que envolve a cínase da fucose e uma pirofosforílase dependente do GTP (ver Equação 35 e Equação 36). Equação 35 Equação 36 L-fucose + ATP fucose-1-fosfato + ADP fucose-1-fosfato + GTP GDP-fucose + PPi 10- A conversão da galactose em glicose e em compostos que contêm resíduos de glicose A galactose é ingerida ligada à glicose na lactose que, por ação da lactase intestinal, sofre hidrólise. A absorção da galactose nos enterócitos (e, a reabsorção nas células tubulares renais) envolve a 12 É na ação da redútase da GDP-2-ceto-6-desoxi-manose que ocorrem epimerizações dos carbonos 3 e 5 que permitem compreender a conversão de um enantiómero D (da manose) num enantiómero L (da fucose) [Rentmeister, K., Schmidbauer, S., Hewicker-Trautwein, M. & Tipold, A. (2004) Periventricular and subcortical leukoencephalopathy in two dachshund puppies, J Vet Med A Physiol Pathol Clin Med. 51, ]. Página 7 de 13

8 ação da SGLT1 (transporte ativo secundário dependente do Na + ). A galactose absorvida é rapidamente convertida em glicose (e glicogénio) e estes processos ocorrem maioritariamente no fígado. As concentrações plasmáticas de galactose após ingestão de grandes quantidades de galactose podem ser da ordem de 1-2 mm (menos de metade da glicose basal) e descem rapidamente para valores vestigiais quando não se ingere galactose [8]. O seu transporte para o citoplasma dos hepatócitos é (tal como o da glicose) catalisado pelo GLUT2. Seguidamente ocorre a sua fosforilação que, ao contrário do que acontece no caso da glicose, ocorre no carbono 1; a enzima que catalisa a formação da galactose-1-fosfato denomina-se cínase da galactose (ou galactocínase; Equação 37). No passo seguinte a galactose-1-fosfato vai gerar UDP-galactose mas, ao contrário do que acontecia nos casos das conversões N-acetil-galactosamina-1-fosfato UDP-N-acetil-galactosamina, manose-1-fosfato GDP-manose e fucose-1-fosfato GDP-fucose a conversão da galactose-1- fosfato em UDP-galactose não é catalisada por uma pirofosforílase. No caso da galactose-1-fosfato o dador de uridilato (UMP) não é o UTP, mas sim o UDP-glicose. A enzima denomina-se uridiltransférase da galactose-1-fosfato (ver Equação 38) e catalisa a transferência de um resíduo de uridilato entre o UDP-glicose e a galactose-1-fosfato; um dos produtos formados é o UDP-galactose e o outro a glicose-1-fosfato. O UDP-galactose pode ser substrato em reações catalisadas por glicosil-transférases (ver Equações 2-4 e 42), mas não é este o destino maioritário da galactose da dieta. O UDP-galactose que resulta da conversão hepática da galactose da dieta sofre isomerização a UDP-glicose, uma reação que é catalisada pelo UDP-galactose-4-epimérase (Equação 39). Equação 37 Equação 38 Equação 39 galactose + ATP galactose-1-fosfato + ADP galactose-1-fosfato + UDP-glicose UDP-galactose + glicose-1-fosfato UDP-galactose UDP-glicose O somatório das Equações é a Equação 40. Esta Equação mostra que, no cômputo global da via metabólica, a galactose se converte em glicose-1-fosfato e que não é errado dizer-se que o par UDP-galactose/UDP-glicose (interconvertíveis por ação da epimérase) tem um papel catalítico (ou pseudocatalítico) neste processo de conversão. Equação 40 galactose + ATP glicose-1-fosfato + ADP A ação sequenciada da fosfoglicomútase operando sobre a glicose-1-fosfato formada (Equação 8) e da glicose-6-fosfátase sobre a glicose-6-fosfato (Equação 41) permite compreender que se pode formar glicose a partir da galactose ingerida e que a glicemia aumente quando se ingere galactose 13. A glicose-1- fosfato também pode ser substrato para a síntese de UDP-glicose (Equação 9) que é o dador de unidades de glicose na síntese de glicogénio, de glicoproteínas e de glicolipídeos (ver Equações 1-4). Equação 41 glicose-6-fosfato + H 2 O glicose + Pi É comum pensar-se que a galactose pode ser convertida em galactose-6-fosfato por ação das hexocínases dos tecidos. Contudo, esta ideia é errada: a atividade das hexocínases na galactose é, mesmo in vitro, praticamente nula [9]. 11- A síntese de compostos que contêm resíduos de galactose Para além da lactose, muitas glicoproteínas, muitos glicolipídeos e, com a exceção do ácido hialurónico, todos os glicosaminoglicanos contêm resíduos de galactose. O UDP-galactose é o dador de galactose aquando da ação de galactosil-transférases (Equação 42) que participam na síntese desses glicoconjugados e, no caso do tecido mamário em fase de lactação, na de lactose. Equação 42 UDP-galactose + aceitador UDP + galactose-aceitador Como já referido, embora o UDP-galactose possa ter origem na galactose da dieta (galactose galactose-1-fosfato glicose-1-fosfato UDP-glicose UDP-galactose; ver Equações 37, 38, 9 e 39), 13 Alguns autores, alargando o conceito clássico de gliconeogénese, incluem na gliconeogénese os processos de formação de glicose a partir da galactose e da frutose da dieta. Página 8 de 13

9 a esmagadora maioria das moléculas de UDP-galactose consumidas na síntese dos glicoconjugados que contêm galactose é sintetizada a partir da glicose. Nesta síntese participam hexocínases (no caso do fígado, a hexocínase IV) que catalisam a formação de glicose-6-fosfato (ver Equação 7), a fosfoglicomútase (Equação 8) e a pirofosforílase do UDP-glicose (Equação 9). O UDP-glicose (formada por ação sequenciada destas 3 enzimas: glicose glicose-6-fosfato glicose-1-fosfato UDP-glicose) pode, por ação da mesma isomérase que, no fígado, participa na conversão da galactose da dieta em glicose (epimérase do UDP-galactose; Equação 39), levar à formação de UDP-galactose. Assim se compreende que a galactose (e a lactose) não seja um nutriente essencial (é dispensável na dieta). 12- A síntese de lactose na glândula mamária ativa Na glândula mamária inativa existe uma galactosil-transférase que está normalmente envolvida na síntese de glicoproteínas (Equação 42). Imediatamente após o parto começa a sintetizar-se na glândula mamária uma outra proteína (lactalbumina) que se liga à galactosil-transférase. O complexo galactosil-transférase-lactalbumina tem atividade catalítica e designa-se como síntase da lactose porque catalisa a formação de lactose (Equação 43): a lactalbumina modifica a atividade da galactosil-transférase no que diz respeito ao substrato aceitador que passa a ser a glicose [10]. Equação 43 UDP-galactose + glicose lactose + UDP 13- As galactosemias Estão descritas patologias congénitas raras causadas por alterações nos genes codificadores da galactocínase, da uridil-transférase da galactose-1-fosfato e da 4-epimérase do UDP-galactose que causam défice de cada uma destas enzimas [11]. Todas estas alterações causam aumento da galactose no plasma sanguíneo quando se ingere galactose (ou lactose) e por isso são conhecidas pela designação de galactosemias. No entanto, porque se conhece há mais tempo (desde 1935) e porque tem consequências mais graves, quando se diz simplesmente galactosemia o mais provável é estar a falar-se do défice de uridil-transférase da galactose-1-fosfato. No défice de uridil-transférase da galactose-1-fosfato ocorre bloqueio da conversão galactose-1-fosfato glicose-1-fosfato o que leva à acumulação de galactose-1- fosfato e galactose nas células. Não se sabe a patogenia da maior parte das alterações que podem manifestar-se nestes doentes (atraso de crescimento, insuficiência hepática, anomalias no sistema nervoso central, alterações renais, disfunção ovárica, etc.), mas sabe-se porque é que desenvolvem cataratas. Quando se acumula galactose nas células do cristalino a redútase das aldoses presente nestes tecidos converte a galactose em galactitol, o poliálcool correspondente à galactose (ver Equação 44). O galactitol acumula-se nas células do cristalino e, porque tem poder osmótico, provoca a acumulação secundária de água que está na origem da opacificação do cristalino. No caso do défice de galactocínase acumula-se galactose, mas não galactose-1-fosfato, e a única alteração é o desenvolvimento de cataratas que tem a mesma etiologia. Equação 44 galactose + NADPH galactitol + NADP + O tratamento é, em ambos os casos, uma dieta restritiva onde a galactose (e a lactose) está totalmente proibida. A dieta pode curar e previne o desenvolvimento das cataratas. Esta dieta também previne o desenvolvimento da insuficiência hepática e a morte precoce nos casos de défice de uridiltransférase da galactose-1-fosfato, mas outras anomalias não são prevenidas. É de notar que, a síntese endógena de galactose nunca é nula porque resulta da ação de hidrólases (galactosídases que, maioritariamente, estão contidas nos lisossomas) em glicoconjugados que contêm galactose. Como já referido, a galactose é nutricionalmente dispensável já que o UDP-galactose pode ser formada a partir da glicose via ação da 4-epimérase do UDP-galactose no UDP-glicose formada a partir da glicose Os doentes com défice de 4-epimérase do UDP-galactose são muitíssimo raros e a doença é mal compreendida. Nos casos de deficiência mais grave a restrição absoluta de galactose não é possível porque, para estes doentes, a galactose é nutricionalmente indispensável. Página 9 de 13

10 14- A absorção intestinal da frutose da dieta A frutose que é absorvida no intestino pode resultar da hidrólise da sacarose da dieta, mas também da ingestão direta de frutose sobretudo em alimentos que foram processados industrialmente 15. A absorção da frutose no intestino e o seu transporte do sangue para as células envolve transportadores de membrana, mas ocorre sempre a favor do gradiente: não há transporte ativo de frutose. No polo apical dos enterócitos e das células tubulares renais o transportador para a frutose é o GLUT5; no polo basal destas mesmas células e nos hepatócitos é o GLUT2 [12]. Na criação do gradiente que possibilita a sua absorção e a sua entrada para as células estão envolvidas enzimas que promovem a sua metabolização. Após a ingestão de frutose e na ausência desta ingestão, as concentrações de frutose no plasma são semelhantes às que já foram referidas para o caso da galactose [13, 14]. 15- A conversão da frutose em trioses-fosfato As enzimas envolvidas na metabolização específica da frutose (cínase da frutose (Equação 45) e aldólase B (Equação 46)) são mais abundantes no fígado 16 sendo neste órgão que a frutose absorvida é maioritariamente captada (GLUT2) e metabolizada [15, 16]. O primeiro passo no seu metabolismo é catalisado pela cínase da frutose que (à semelhança do caso das cínases da galactose e da L-fucose) promove a sua fosforilação no carbono 1. A frutose-1-fosfato formada sofre a ação da aldólase B que catalisa a sua cisão formando-se como produtos a dihidroxiacetona-fosfato (um intermediário da glicólise e da gliconeogénese) e o gliceraldeído (Equação 46). A conversão do gliceraldeído no correspondente intermediário fosforilado envolve a ação da cínase das trioses (Equação 47). A Equação 48 é o somatório das reações referidas acima e mostra que a frutose é, numa via metabólica específica, convertida em dihidroxiacetona-fosfato + gliceraldeído-3-fosfato. Equação 45 Equação 46 Equação 47 Equação 48 frutose + ATP frutose-1-fosfato + ADP frutose-1-fosfato dihidroxiacetona-fosfato + gliceraldeído gliceraldeído + ATP gliceraldeído-3-fosfato + ADP frutose + 2 ATP dihidroxiacetona-fosfato + gliceraldeído-3-fosfato + 2 ADP 16- Os destinos metabólicos da frutose da dieta As trioses fosfato formadas (dihidroxiacetona-fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato) são interconvertíveis (isomérase das trioses-fosfato; ver Equação 49) e são intermediários da glicólise e da gliconeogénese podendo ser convertidas em glicose (via aldólase, fosfátase da frutose-1,6-bisfosfato, isomérase das hexoses-fosfato e glicose-6-fosfátase). A ação da glicose-6-fosfátase (ver Equação 41), libertando glicose livre (e capaz de sair dos hepatócitos via GLUT2) permite compreender que haja um aumento (discreto) na glicemia após a ingestão de frutose. Outros destinos possíveis da frutose são a formação de glicogénio, lactato e palmitato (lipogénese), sofrer oxidação completa com produção de CO 2 (via glicólise, desidrogénase do piruvato, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa) ou originar glicerol-3-fosfato (via ação da desidrogénase do glicerol-3-fosfato: ver Equação 50) que é um dos precursores na síntese de triacilgliceróis. Equação 49 dihidroxiacetona-fosfato gliceraldeído-3-fosfato Equação 50 dihidroxiacetona-fosfato + NADH glicerol-3-fosfato + NAD Embora seja uma via minoritária a frutose também pode ser fosforilada no carbono 6 Embora as concentrações intracelulares de glicose inibam (inibição competitiva) a atividade de fosforilação da frutose no carbono 6 pelas diversas hexocínases dos tecidos (incluindo a hexocínase IV, a hexocínase hepática; ver Equação 51) admite-se que uma parte menor do metabolismo da frutose possa ocorrer via conversão da frutose em frutose-6-fosfato (intermediário da glicólise e gliconeogénese). Equação 51 frutose + ATP frutose-6-fosfato + ADP 15 A razão do uso crescente da frutose é o facto de este monossacarídeo ser muito doce, cerca de duas vezes mais doce que a glicose, por exemplo. 16 Também existem nos enterócitos e nas células tubulares renais. Nas células tubulares renais seriam importantes para metabolizar a frutose criando o gradiente necessário para a sua reabsorção. Página 10 de 13

11 18- A síntese de frutose a partir da glicose A frutose não é um dos constituintes dos glicoconjugados discutidos acima; nos mamíferos, não existem glicosil-transférases capazes de transferir frutose. A frutose tem apenas um papel energético. Embora a glicose seja o glicídeo com o papel mais importante no metabolismo energético dos mamíferos, o nutriente dos espermatozoides é a frutose que é sintetizada a partir da glicose nas vesículas seminais. O processo de síntese de frutose envolve a redução, dependente do NADPH, da glicose a sorbitol (redútase das aldoses; Equação 52) e a oxidação, dependente do NAD +, do sorbitol a frutose (desidrogénase do sorbitol; ver Equação 53). O sorbitol é o poliálcool que resulta da redução do grupo aldeído da glicose. 17 Equação 52 glicose + NADPH sorbitol + NADP + Equação 53 sorbitol + NAD + frutose + NADH O facto de os espermatozoides consumirem frutose e de o líquido seminal conter este açúcar dá aos gâmetas masculinos uma vantagem competitiva sobre outras células (nomeadamente fungos e bactérias) que povoam a vagina normal contribuindo para a sua sobrevivência (e para a sobrevivência dos genes neles contidos). A membrana citoplasmática dos espermatozoides contém GLUT5, o transportador da frutose [12] mas, nestas células, o metabolismo da frutose, ao contrário do que acontece no fígado, envolve uma hexocínase (conversão em frutose-6-fosfato; ver Equação 51) [17]. 19- A intolerância hereditária à frutose A intolerância hereditária à frutose é uma doença congénita rara causada por mutações no gene da aldólase B que a tornam incapaz de catalisar a cisão da frutose-1-fosfato. Os doentes têm episódios agudos de vómitos, dor abdominal e hipoglicemia quando ingerem frutose (ou sacarose). Na patogenia das crises estão alterações das concentrações intra-hepatocitárias de metabolitos como a acumulação de frutose-1-fosfato e a depleção de ATP e Pi. Crises repetidas deste tipo podem acontecer em bebés afetados levando eventualmente a lesão hepática e tubular renal. Frequentemente, os doentes (ou os seus pais) aprendem a evitar os alimentos que contêm frutose e a terapêutica é exatamente essa: restrição na ingestão de frutose e sacarose Alguns aspetos comuns nas ações catalíticas das enzimas envolvidas nas vias de síntese dos diversos açúcares ligados a grupos fosfato de nucleotídeos Na ação das hexocínases os substratos podem ser a glicose e a frutose e o carbono que é fosforilado na ação destas cínases é o carbono 6. É também o carbono 6 que é fosforilado na ação da cínase da N-acetil-manosamina. No entanto, na ação das cínases da fucose, da galactose e da frutose é o carbono 1 que é fosforilado. Mútases que convertem glicose-6-fosfato em glicose-1-fosfato, N-acetil-glicosamina-6-fosfato em N-acetil-glicosamina-1-fosfato ou manose-6-fosfato em manose-1-fosfato operam em praticamente todas as vias metabólicas discutidas neste texto. Epimérases que atuam no carbono 4 do resíduo de glicose atuam na conversão da UDP-glicose em UDP-galactose (ou vice-versa) e na conversão de UDP-N-acetil-glicosamina em UDP-N-acetilgalactosamina. Uma epimérase que atua no carbono 2 atua na via de síntese do ácido N-acetilneuramínico (UDP-N-acetil-glicosamina UDP-N-acetil-manosamina). Na ação da redútase da GDP-4- ceto-6-desoximanose (formação de GDP-fucose) também ocorrem epimerizações (no caso concreto, nos carbono 3 e 5). Quer a formação da glicose-6-fosfato, quer a de manose-6-fosfato a partir de frutose-6-fosfato (ou as reações inversas) envolve uma isomerização cetose-aldose (ou vice-versa). Pirofosforílases estão envolvidas na síntese de NDP-açúcar a partir de NTP e açúcar-1-fosfato nos casos das pirofosforílases da UDP-glicose, da UDP-N-acetil-glicosamina, da GDP-manose e da GDP- 17 A redútase das aldoses também existe no cristalino do olho e pensa-se que a acumulação de sorbitol neste tecido é, pelo menos, uma das causas das cataratas dos doentes diabéticos. 18 O défice de cínase da frutose é outra deficiência que pode ocorrer no metabolismo da frutose, mas não é uma verdadeira doença. Os afetados não têm qualquer sintoma e as únicas anomalias são, aquando da ingestão de frutose, a excessiva excreção renal de frutose (daí a designação clássica de frutosúria essencial ), subidas mais marcadas na frutosemia e uma metabolização lenta (via hexocínase) da fração da frutose ingerida que não se perde na urina. Página 11 de 13

12 fucose. Na síntese do CMP-N-acetil-neuramínico também está envolvida uma pirofosforílase mas, neste caso, o substrato aceitador não contém fosfato: é o ácido N-acetil-neuramínico. No caso da síntese de UDP-galactose a partir de galactose-1-fosfato, o substrato aceitador de nucleotidato é um açúcar-1-fosfato (a galactose-1-fosfato) mas, neste caso, o substrato dador não é o UTP mas a UDP-glicose. A enzima é uma transférase, mas não é uma pirofosforílase. Na formação do N-acetil-neuramínico-9-fosfato intervém uma fosforílase em que o substrato dador é o fosfoenolpiruvato. Aquando da ação da síntase de glicosamina-6-fosfato, a glutamina é o substrato dador do grupo azotado presente na UDP-N-acetil-glicosamina, UDP-N-acetil-galactosamina e CMP-N-acetilneuramínico. O grupo acetilo presente nestes compostos provém do acetil-coa e é transferido na ação da acetil-transférase que origina acetil-glicosamina-6-fosfato. Oxi-redútases dependentes do NAD + estão envolvidas na oxidação do UDP-glicose (a UDPglicurónico) e na oxidação do sorbitol a frutose. Oxi-redútases dependentes do NADPH estão envolvidas na formação da GDP-fucose (a partir de GDP-4-ceto-6-desoximanose), do sorbitol (a partir glicose) e de galactitol (a partir de galactose). A descarboxílase da UDP-glicurónico também se designa de síntase da UDP-xilose e é uma líase. Também é uma líase a desidrátase envolvida na síntese de GDP-fucose a partir de GDP-manose. Duas hidrólases operam na síntese do ácido N-acetil-neuramínico a partir de UDP-N-acetilglicosamina. Uma liberta UDP da UDP-N-acetil-manosamina e a outra Pi do ácido N-acetil-neuramínico- 9-fosfato. 1. Maccioni, H. J., Quiroga, R. & Spessott, W. (2011) Organization of the synthesis of glycolipid oligosaccharides in the Golgi complex, FEBS Lett. 585, Eixelsberger, T., Sykora, S., Egger, S., Brunsteiner, M., Kavanagh, K. L., Oppermann, U., Brecker, L. & Nidetzky, B. (2012) Structure and mechanism of human UDP-xylose synthase: evidence for a promoting role of sugar ring distortion in a three-step catalytic conversion of UDP-glucuronic acid, J Biol Chem. 287, Gainey, P. A. & Phelps, C. F. (1975) Interactions of urdine diphosphate glucose dehydrogenase with the inhibitor urdine diphosphate xylose, Biochem J. 145, Milewski, S. (2002) Glucosamine-6-phosphate synthase--the multi-facets enzyme, Biochim Biophys Acta. 1597, Miszkiel, A., Wojciechowski, M. & Milewski, S. (2011) Long range molecular dynamics study of regulation of eukaryotic glucosamine-6-phosphate synthase activity by UDP-GlcNAc, J Mol Model. 17, Tanner, M. E. (2005) The enzymes of sialic acid biosynthesis, Bioorg Chem. 33, Rentmeister, K., Schmidbauer, S., Hewicker-Trautwein, M. & Tipold, A. (2004) Periventricular and subcortical leukoencephalopathy in two dachshund puppies, J Vet Med A Physiol Pathol Clin Med. 51, Gannon, M. C., Khan, M. A. & Nuttall, F. Q. (2001) Glucose appearance rate after the ingestion of galactose, Metabolism. 50, Grossbard, L. & Schimke, R. T. (1966) Multiple hexokinases of rat tissues. Purification and comparison of soluble forms, J Biol Chem. 241, Ramakrishnan, B., Boeggeman, E. & Qasba, P. K. (2002) Beta-1,4-galactosyltransferase and lactose synthase: molecular mechanical devices, Biochem Biophys Res Commun. 291, Segal, S. & Berry, G. T. (1995) Disorders of galactose metabolism. in The metabolic and molecular bases of inherited disease. (Scriver, C., Beaudet, A., Sly, W. & Valle, D., eds) pp , McGraw-Hill, New York. 12. Douard, V. & Ferraris, R. P. (2008) Regulation of the fructose transporter GLUT5 in health and disease, Am J Physiol Endocrinol Metab. 295, E Chong, M. F., Fielding, B. A. & Frayn, K. N. (2007) Mechanisms for the acute effect of fructose on postprandial lipemia, Am J Clin Nutr. 85, Nuttall, F. Q., Khan, M. A. & Gannon, M. C. (2000) Peripheral glucose appearance rate following fructose ingestion in normal subjects, Metabolism. 49, Bais, R., James, H. M., Rofe, A. M. & Conyers, R. A. (1985) The purification and properties of human liver ketohexokinase. A role for ketohexokinase and fructose-bisphosphate aldolase in the metabolic production of oxalate from xylitol, Biochem J. 230, Gitzelmann, R., Steinman, B. & Van der Berghe, G. (1995) Disorders of fructose metabolism in The metabolic and molecular bases of inherited disease. (Scriver, C., Beaudet, A., Sly, W. & Valle, D., eds) pp , McGraw-Hill, New York. 17. Jones, A. R. & Connor, D. E. (2000) Fructose metabolism by mature boar spermatozoa, Reprod Fertil Dev. 12, Página 12 de 13

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