El trifosfato de desoxiadenosina ( dATP ) es un nucleótido utilizado en las células para la síntesis (o replicación) del ADN, como sustrato de la ADN polimerasa . [1] Se clasifica como un nucleósido trifosfato de purina , cuya estructura química consiste en una molécula de azúcar desoxirribosa unida a una adenina y a tres grupos fosfato . Se diferencia de la molécula de transferencia de energía trifosfato de adenosina (ATP) por un solo grupo hidroxilo (el grupo -OH en el carbono 2' de la pentosa el azúcar se reemplaza por -H en dATP), lo que da como resultado una desoxirribosa en lugar de una ribosa . Se pueden hidrolizar dos grupos fosfato para producir monofosfato de desoxiadenosina , que luego se puede usar para sintetizar ADN. [2]
Los hallazgos también han sugerido que el dATP puede actuar como una molécula de transferencia de energía para mantener la viabilidad celular. [3]
El trifosfato de desoxiadenosina se puede sintetizar enzimáticamente con ADN como material de partida utilizando desoxirribonucleasa (DNasa), nucleasa P1, adenilato quinasa y piruvato quinasa . [4] La síntesis comienza con la desnaturalización por calor del ADN seguida por el tratamiento con ADNasa I para producir oligómeros . A continuación, la solución se trata con la nucleasa P1 para formar monofosfatos de desoxinucleósidos . Usando una mezcla de adenilato quinasa y piruvato quinasa, el monofosfato de desoxiadenosina se convirtió selectivamente en dATP. Después de la purificación, se puede lograr una pureza del 90 % al 95 % usando este método de síntesis con un rendimiento total del 40 %.[4]
Los altos niveles de dATP en el cuerpo pueden ser tóxicos y resultar en un deterioro de la función inmunológica , ya que el dATP actúa como un inhibidor no competitivo de la enzima de síntesis de ADN, la ribonucleótido reductasa . Los pacientes con deficiencia de adenosina desaminasa (ADA) tienden a tener concentraciones intracelulares elevadas de dATP porque la adenosina desaminasa normalmente frena los niveles de adenosina al convertirla en inosina . [5] [6]
Se sabe que la deficiencia de la enzima adenosina desaminasa causa inmunodeficiencia en las personas. [7] La investigación ha encontrado que el dATP puede ser un metabolito tóxico potencial en la deficiencia de adenosina desaminasa . [6] Se encontró que los pacientes del estudio que eran inmunodeficientes y con deficiencia de adenosina desaminasa tenían más de 50 veces los niveles de dATP en sus eritrocitos en comparación con los pacientes no inmunodeficientes con deficiencia de adenosina desaminasa. Esto es anormal y proporciona evidencia de que los niveles elevados de dATP en eritrocitos son los metabolitos tóxicos responsables de la deficiencia del sistema inmunitario en individuos con deficiencia de adenosina desaminasa. [6] La infusión de eritrocitos normales sin deficiencia enzimática resultó en la pérdida de dATP en los eritrocitos de estos individuos.
Se ha demostrado que las células que carecen de la capacidad de transportar o fosforilar dATP exhiben una mayor resistencia a los efectos tóxicos del exceso de dATP, lo que sugiere que la toxicidad de dATP depende de la capacidad de fosforilar intracelularmente dATP. [8] Como tal, algunos tratamientos para la ADA se centran en reducir la fosforilación de dATP mediante la inhibición específica de las desoxinucleósido quinasas responsables , como la adenosina quinasa y la desoxicitidina quinasa . [9] Desoxicitidina administrada por vía intravenosatambién se ha utilizado como tratamiento de ADA, aunque un estudio clínico encontró que la desoxicitidina solo tenía efectos clínicos limitados sobre la inmunidad de las células T de los pacientes con ADA sin descartar que algunos pacientes pueden responder de manera más significativa a la terapia con desoxicitidina. [10]