Las biopterinas son derivados de la pterina que funcionan como cofactores enzimáticos endógenos en muchas especies de animales y en algunas bacterias y hongos. Las biopterinas actúan como cofactores de las hidroxilasas de aminoácidos aromáticos (AAAH), que participan en la síntesis de una serie de neurotransmisores que incluyen dopamina , norepinefrina , epineferina y serotonina , junto con varias trazas de aminas . La síntesis de óxido nítrico también utiliza derivados de biopterina como cofactores. En los seres humanos, la tetrahidrobiopterina es el cofactor endógeno de las enzimas AAAH.
Los compuestos de biopterina que se encuentran dentro del cuerpo incluyen BH4 , el radical libre [1] BH3 y BH2 (también un radical libre).
La síntesis de biopterina se produce a través de dos vías principales; la vía de novo implica tres pasos enzimáticos y procede de GTP , mientras que la vía de rescate convierte la sepiapterina en biopterina. [2] BH4 es el principal cofactor activo y una vía de reciclaje convierte BH2 en BH4.
Los defectos de un solo gen que afectan al gen GCH1 bloquean el primer paso en la síntesis de biopterina y conducen a una distonía sensible a la dopamina , también conocida como síndrome de Segawa. Esto se debe al papel de BH4 en la síntesis de neurotransmisores, incluida la dopamina, y se trata con suplementos de levodopa , que no requiere BH4 para convertirse en dopamina. Los defectos de GCH1 son autosómicos dominantes, lo que significa que solo se requiere una copia del gen defectuoso para que ocurra la afección. Los modelos de eliminación de genes de ratón que bloquean la síntesis de biopterina por completo mueren poco después del nacimiento debido a su incapacidad para producir catecolaminas y neurotransmisores. [3]
Los trastornos de la síntesis de biopterina también son una causa de hiperfenilalaninemia; El metabolismo de la fenilalanina requiere BH4 como cofactor. [4]