Formação desoxirribonucleotideos
As concentrações de 2’- desoxirribonucleotídeos 5’- trifosfastos (dNTPs) são extremamente baixas em células que não estão proliferando. Entretanto, os níveis celulares de dNTPs expandem-se rapidamente durante a replicação do DNA (fase S do ciclo celular) e o reparo (após lesão do DNA) devido à atividade aumentada de ribonucleosídeo redutase. As concentrações relativas e absolutas de dNTPs durante estes momentos são críticas para determinar a fidelidade do processo. Níveis desequilibrados de dNTPs individuais pode levar a uma ampla faixa de perturbações genéticas ou, finalmente, à morte celular.
Nucleosídeo 5’- difosfato redutase (ribonucleotídeo redutase) catalisa a reação na qual ribonucleosídeo 5’- difosfatos são convertidos em 2’- desoxirribonucleotídeo 5’- difosfatos. A reação é controlada pela quantidade de enzima presente nas células e por um mecanismo de controle alostérico, finalmente regulado.
Redução de um substrato em particular requer um nucleosídeo 5’- trifosfato específico como efetor positivo. Por exemplo, reduções de CDP ou UDP a dCDP e dUDP, respectivamente, requerem ATP como efetor positivo, enquanto redução de ADP e GDP requer a presença de dGTP e dTTP, respectivamente.
Uma proteína de baixo peso molecular, tiorredoxina ou glutarredoxina, está envolvida na redução da posição 2’ por meio de oxidação de seus grupos sulfidrila. Para completar o ciclo catalítico, NADPH é usado para regenerar os grupos sulfidrila livres da tiorredoxina e glutarredoxina. Tiorredoxina redutase, uma flavoproteína, é necessária se tiorredoxina estiver envolvida; glutationa e glutationa redutase são necessárias se glutarredoxina for a proteína. Ribonucleotídeo redutase de mamíferos consiste de duas subunidades proteicas não-idênticas, sendo que nenhuma delas, sozinha, tem atividade enzimática. A subunidade maior tem pelo menos dois sítios diferentes para ligação do efetor, e a subunidade menor contém um ferro não-hemínico e um