Пури́новый обме́н (пури́новый метаболи́зм) — совокупность протекающих в живых организмах процессов синтеза и распада пуринов и пуриновых нуклеотидов.
Из трёх составных частей нуклеотида — ортофосфорной кислоты, пентозы и азотистого основания — первая всегда присутствует в клетках, вторая непременно возникает в процессе углеводного обмена и только азотистое основание синтезируется специфическим путём.[1] Клетки большинства организмов (за исключением определённых паразитических форм и некоторых видов бактерий) способны к новообразованию пуринов.
Биосинтез пуринового ядра de novo осуществляется эволюционно консервативным метаболическим путём (с небольшими различиями у эволюционно отдалённых групп). Построение пуринового ядра начинается и полностью протекает на рибозо-5-фосфате (промежуточные соединения — риботиды), в результате чего сразу образуются нуклеотиды (нуклеозид-5′-фосфаты), а не свободные азотистые основания. Материалом служат очень простые, хорошо доступные соединения; построение пуринового ядра носит характер последовательной сборки; все реакции носят ферментативный характер. На определённом этапе возникает общий предшественник (нуклеотид IMP), из которого образуются другие пуриновые нуклеотиды. Процесс синтеза энергозатратен, так как необходимый для его эффективности сдвиг равновесия отдельных реакций происходит за счёт сопряжённого гидролиза ATP.
Синтез IMP у Arabidopsis thaliana, Saccharomyces cerevisiae, Neurospora crassa, Drosophila melanogaster, Danio rerio, Homo sapiens:
Новообразование пуриновых нуклеотидов протекает в цитозоле большинства клеток организма. Однако не все клетки и ткани организма одинаково способны к биосинтезу de novo пуринов — эритроциты, полиморфноядерные лейкоциты и частично мозг неспособны к новообразованию пуринов, и их потребности в пуринах обеспечиваются, в основном, за счёт синтеза в клетках печени[2].
AMP образуется из IMP в две реакции. Сначала IMP при взаимодействии с аспартатом даёт аденилосукцинат. Реакция сопряжена с гидролизом GTP до GDP и ортофосфата. Затем аденилосукцинат расщепляется до AMP и фумарата, причём за реакцию ответственен тот же фермент, который катализирует превращение SAICAR ⇌ AICAR.