Bioquímica · Ruta metabólica
Síntesis de novo de purinas !
Las células construyen el anillo de purina pieza por pieza sobre una ribosa con fosfato hasta formar IMP, del que salen el AMP y el GMP.
Actualizado 2026-11-01
Mapa interactivo
Balance: ATP -6CO₂ -1NADH +1
Datos clave
- El anillo se arma sobre la ribosa-5-fosfato (en forma de PRPP): primero el azúcar, después la base. Producto común: IMP.
- La PRPP amidotransferasa es el paso comprometido y limitante; la frenan AMP, GMP e IMP y la activa el PRPP.
- Origen de los átomos del anillo: glicina (C4, C5, N7), glutamina (N3, N9), aspartato (N1), CO₂ (C6) y dos formilos del N¹⁰-formil-THF (C2, C8).
- Cuesta unos 6 enlaces de alta energía por IMP partiendo de ribosa-5-fosfato (2 para hacer el PRPP y 4 en el camino).
- Desde el IMP: el AMP se forma con GTP y aspartato; el GMP con ATP y glutamina. Cada rama consume la energía de la otra y así se equilibran.
En detalle
- Paso 3 y siguientes: la GART es una proteína trifuncional (GAR sintetasa, GAR transformilasa, AIR sintetasa).
- PAICS reúne dos actividades: la AIR carboxilasa (agrega el CO₂ y forma CAIR) y la SAICAR sintetasa (agrega aspartato).
- ATIC también es bifuncional: la AICAR transformilasa añade el segundo formilo (FAICAR) y la IMP ciclohidrolasa cierra el anillo.
- Rama del GMP: IMPDH (IMP → XMP, con NAD⁺) y luego GMP sintetasa (XMP → GMP, con glutamina y ATP).
- Rama del AMP: adenilosuccinato sintetasa (IMP + aspartato + GTP → adenilosuccinato) y adenilosuccinato liasa (libera fumarato y deja AMP).
- Las enzimas forman un complejo transitorio llamado purinosoma cuando la célula necesita muchas purinas.
- También llamado
- Biosíntesis de IMP
Regulación
- PRPP sintetasa: la frenan ADP y GDP; el fosfato inorgánico la activa.
- PRPP amidotransferasa: inhibición por retroalimentación de AMP, GMP e IMP (sinérgica cuando hay de las dos clases); el PRPP la activa.
- En las ramas, el AMP frena a la adenilosuccinato sintetasa y el GMP a la IMPDH.
Los pasos, uno a uno
- Paso 1 · PRPP sintetasa irreversible Ribosa-5-fosfato + ATP → PRPP + ampPasa un pirofosfato del ATP al C1 de la ribosa-5-fosfato y forma PRPP, la ribosa activada.Si falla: La superactividad (ligada al X) produce gota y cálculos de ácido úrico desde joven. Gota →
- Paso 2 · Glutamina-PRPP amidotransferasa irreversible PRPP + Glutamina + H₂O → 5-Fosforribosilamina (PRA) + Glutamato + pyrophosphatePaso comprometido: el nitrógeno amida de la glutamina reemplaza al pirofosfato en el C1; nace la futura N9.Si falla: Su exceso de actividad por más PRPP eleva la producción de ácido úrico.
- Paso 3 · GAR sintetasa (dominio de GART) irreversible 5-Fosforribosilamina (PRA) + Glicina + ATP → Glicinamida ribonucleótido (GAR) + ADP + fosfato (Pi)Une la glicina entera (C4, C5, N7) a la fosforribosilamina, gastando un ATP.Si falla: No se conocen defectos humanos frecuentes de este paso.
- Paso 4 · GAR transformilasa (dominio de GART) irreversible Glicinamida ribonucleótido (GAR) + N¹⁰-Formil-tetrahidrofolato → Formilglicinamida ribonucleótido (FGAR) + Tetrahidrofolato (THF)Primer formilo del folato: aporta el C8 del anillo.Si falla: La falta de folato frena este paso y el 9: menos purinas para el ADN, con anemia megaloblástica.
- Paso 5 · FGAM sintetasa (PFAS) irreversible Formilglicinamida ribonucleótido (FGAR) + Glutamina + ATP + H₂O → Formilglicinamidina ribonucleótido (FGAM) + Glutamato + ADP + fosfato (Pi)Una segunda glutamina aporta el N3.Si falla: Sin defectos humanos conocidos de importancia clínica.
- Paso 6 · AIR sintetasa (dominio de GART) irreversible Formilglicinamidina ribonucleótido (FGAM) + ATP → 5-Aminoimidazol ribonucleótido (AIR) + ADP + fosfato (Pi) + H₂OCierra el primer anillo, el de cinco miembros (imidazol).Si falla: Sin defectos humanos conocidos de importancia clínica.
- Paso 7 · PAICS (AIR carboxilasa + SAICAR sintetasa) irreversible 5-Aminoimidazol ribonucleótido (AIR) + CO₂ + Aspartato + ATP → SAICAR (succinil-aminoimidazol carboxamida ribonucleótido) + ADP + fosfato (Pi)Agrega el CO₂ (C6) sin biotina y luego un aspartato, cuyo nitrógeno será el N1.Si falla: El déficit de PAICS es muy raro y grave en el recién nacido.
- Paso 8 · Adenilosuccinato liasa (ADSL) SAICAR (succinil-aminoimidazol carboxamida ribonucleótido) ⇌ AICAR (aminoimidazol carboxamida ribonucleótido) + fumaratoCorta el esqueleto del aspartato: sale fumarato y queda solo su nitrógeno.Si falla: El déficit de ADSL causa epilepsia, autismo y retraso del desarrollo; se detectan succinil-purinas en la orina.
- Paso 9 · ATIC (AICAR transformilasa + IMP ciclohidrolasa) irreversible AICAR (aminoimidazol carboxamida ribonucleótido) + N¹⁰-Formil-tetrahidrofolato → IMP + Tetrahidrofolato (THF) + H₂OSegundo formilo del folato (C2) y cierre del anillo de seis: aparece el IMP.Si falla: El metotrexato la frena y acumula AICAR, que libera adenosina: parte de su efecto antiinflamatorio.
- Paso 10 · IMP deshidrogenasa (IMPDH) irreversible IMP + NAD⁺ + H₂O → Xantosina monofosfato (XMP) + NADHAbre la rama del GMP: oxida el IMP a XMP; luego la GMP sintetasa forma el GMP.Si falla: Variantes de IMPDH1 causan retinitis pigmentosa; su bloqueo con micofenolato evita el rechazo de trasplantes.
Correlación clínica
- Más PRPP (superactividad de la PRPP sintetasa) o menos reciclaje (déficit de HGPRT) aceleran la vía y elevan el ácido úrico.
- Los antifolatos (metotrexato) quitan el formil-THF de los pasos 4 y 9 y frenan la división celular.
- El micofenolato bloquea la IMPDH: los linfocitos, que dependen de esta vía, dejan de proliferar.
- La 6-mercaptopurina, activada por HGPRT, imita al IMP y frena la amidotransferasa.
Enfermedades relacionadas
Relacionadas
- PRPP (fosforribosil pirofosfato)
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- ATP (adenosín trifosfato)
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- Dihidrofolato reductasa (DHFR)
Póngase a prueba
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¿Cuál es el paso limitante de la síntesis de novo de purinas y qué lo frena?
La glutamina-PRPP amidotransferasa; la frenan AMP, GMP e IMP por retroalimentación.
¿Qué aminoácidos aportan átomos al anillo de purina?
Glicina (C4, C5, N7), glutamina (N3, N9) y aspartato (N1); el resto viene del CO₂ y del folato.
¿Por qué los antifolatos frenan la síntesis de purinas?
Los pasos 4 y 9 necesitan N¹⁰-formil-THF; sin THF regenerado no hay formilos para el C8 y el C2.
Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.
Fuentes: Purine ribonucleoside monophosphate biosynthesis (Reactome, 2026); Metabolism of nucleotides (Reactome, 2026); PPAT: Amidophosphoribosyltransferase (human) (UniProt, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).
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