O carbamoíl fosfato (ou fosfato de carbamoilo) é un composto aniónico de importancia bioquímica coa fórmula CH2NO5P2- [1]. Nos animais terrestres é un metabolito que intervén no ciclo da urea, por medio do cal se elimina o exceso de nitróxeno do organismo, e tamén na síntese de pirimidinas.
O carbamoíl fosfato é un fosfato de acilo, anhídrido mixto dun ácido carboxílico e do ácido fosfórico. É un composto de enerxía elevada. Pode considerarse un doante de grupos carbamoilo activados.
O carbamoíl fosfato prodúcese a partir de bicarbonato, amoníaco (derivado do aminoácido glutamina), e fosfato (procedente do ATP). A súa síntese é catalizada polo encima carbamoíl fosfato sintetase, da seguinte maneira:
- HCO3− + ATP → ADP + HO–C(O)–OPO32− (carboxil fosfato)
- HO–C(O)–OPO32− + NH3 + OH− → HPO42− + −O–C(O)NH2 + H2O
- −O–C(O)NH2 + ATP → ADP + H2NC(O)OPO32−
No ciclo da urea
O carbamoíl fosfato incorporou durante a súa síntese, catalizada pola carbamoíl fosfato sintetase mitocondrial situada na matriz mitocondrial, un grupo amino procedente do amoníaco hepático, e introdúceo posteriormente no ciclo da urea. Esta síntese require gasto de enerxía. Este grupo acabará formando parte da urea, polo que se eliminará do corpo. No ciclo da urea o carbamoíl fosfato reacciona coa ornitina en reacción catalizada pola ornitina transcarbamilase, orixinando citrulina e un fosfato libre. A citrulina contén un grupo carbamoilo no extremo da súa cadea lateral procedente do carbamoíl fosfato.[2]
Síntese de pirimidinas
Os nucleótidos pirimidínicos (CMP e UMP) sintetízanse a partir de carbamoíl fosfato, aspartato e ribosa fosfato. Sintetízase primeiro o anel de pirimidina e despois únese a ribosa fosfato. Na primeira reacción para sintetizar o anel pirimidínico, reaccionan o carbamoíl fosfato e o aspartato, orixinando N-carbamoíl aspartato. Esta reacción está catalizada pola aspartato transcarbamilase, un encima alostérico inhibido polo CTP. Despois de catro reaccións máis o N-carbamoíl aspartato orixina uridilato e este dá lugar ao UTP e este transfórmase despois en CTP.[2]
O fosfato de carbamoilo utilizado aquí non é o producido na matriz mitocondrial que intervén no ciclo da urea, senón que se produce no citosol pola carbamoíl fosfato sintetase citosólica (distinta da mitocondrial).
Regulación da síntese de glutamina
O carbamoíl fosfato é un inhibidor encimático da síntese de glutamina. Tal como se estudou en Escherichia coli, a glutamina é un doante de grupos amino precursor para a síntese de diversos produtos como carbamoíl fosfato, triptófano, histidina, CTP, AMP ou glicosamina 6-fosfato. Por tanto, o carbamoíl fosfato é un dos produtos finais obtidos, e exerce inhibición por retroalimentación sobre o encima alostérico da ruta de síntese da glutamina chamado glutamina sintetase.[2]
Notas
