Purin disintesis secara biologi sebagai nukleotida dan khususnya sebagai ribotida, iaitu bes yang melekat pada ribosa 5-fosfat. Kedua-dua adenina dan guanina berasal daripada nukleotida inosina monofosfat (IMP), sebatian pertama dalam laluan yang mempunyai sistem cincin purina yang terbentuk sepenuhnya.

IMP

Skema warna adalah seperti berikut: enzim, koenzim, substrat, ion logam, molekul bukan organik.

Inosina monofosfat disintesis pada ribosa-fosfat sedia ada melalui laluan kompleks (seperti yang ditunjukkan dalam rajah di sebelah kanan). Sumber atom karbon dan nitrogen cincin purina, masing-masing 5 dan 4, datang daripada pelbagai sumber. Glisina asid amino menyumbang semua atom karbon (2) dan nitrogen (1), dengan atom nitrogen tambahan daripada glutamina (2) dan asid aspartik (1), dan atom karbon tambahan daripada kumpulan formil (2), yang dipindahkan daripada koenzim tetrahidrofolat sebagai 10-formiltetrahidrofolat, dan atom karbon daripada bikarbonat (1). Kumpulan formil membina karbon-2 dan karbon-8 dalam sistem cincin purin, yang bertindak sebagai jambatan antara dua atom nitrogen.

Langkah pengawalseliaan utama ialah penghasilan 5-fosfo-α-D-ribosil 1-pirofosfat (PRPP) oleh ribosa fosfat pirofosfokinase yang diaktifkan oleh fosfat bukan organik dan dinyahaktifkan oleh ribonukleotida purina. Ia bukan langkah komited untuk sintesis purin kerana PRPP juga digunakan dalam sintesis pirimidina dan laluan pemerolehan semula.

Langkah komited pertama ialah tindak balas PRPP, glutamina dan air menjadi 5'-fosforibosilamina (PRA), glutamat dan pirofosfat - dimangkin oleh amidofosforibosiltransferase yang diaktifkan oleh PRPP dan dihalang oleh AMP, GMP dan IMP.

PRPP + L-Glutamina + H2O → PRA + L-Glutamat + PPi

Dalam langkah kedua bertindak balas PRA, glisina dan ATP untuk menghasilkan GAR, ADP, dan pirofosfat - dimangkin oleh fosforibosilamina-glisina ligase (GAR sintetase). Disebabkan oleh labiliti kimia PRA yang mempunyai separuh hayat 38 saat pada PH 7.5 dan 37 °C, penyelidik telah mencadangkan bahawa sebatian itu disalurkan daripada amidofosforibosiltransferase kepada GAR sintetase in vivo.[1]

PRA + Glisina + ATP → GAR + ADP + Pi

Tindak balas ketiga dimangkinkan oleh fosforibosilglisinamida formiltransferase.

GAR + fTHF → fGAR + THF

Tindak balas seterusnya dimangkinkan oleh fosforibosilformilglisinamidina sintase.

fGAR + L-Glutamina + ATP → fGAM + L-Glutamat + ADP + Pi

Tindak balas kelima dimangkinkan oleh AIR sintetase (FGAM siklase).

fGAM + ATP → AIR + ADP + Pi + H 2 O

Seterusnya, langkah keenam dimangkinkan oleh fosforibosilaminoimidazola karboksilase.

AIR + CO2 → CAIR + 2H+

Tindak balas ketujuh dimangkinkan oleh fosforibosilaminoimidazolasuksinokarboksamida sintase.

CAIR + L-Aspartat + ATP → SAICAR + ADP + Pi

Kemdian, tindak balas kelapan ini dimangkinkan oleh adenilosuksinat liase.

SAICAR → AICAR + Fumarat

AICAR dan fumarat bergerak ke dua laluan berbeza. AICAR berfungsi sebagai bahan tindak balas dalam langkah kesembilan, manakala fumarat diangkut ke kitaran asid sitrik yang kemudiannya boleh melangkau langkah evolusi karbon dioksida untuk menghasilkan malat. Penukaran fumarat kepada malat dimangkinkan oleh fumarase. Dengan cara ini, fumarat menghubungkan sintesis purina kepada kitaran asid sitrik.[2]

Langkah kesembilan dimangkinkan oleh fosforibosilaminoimidazolakarboksamida formiltransferase.

AICAR + fTHF → FAICAR + THF

Langkah terakhir dimangkinkan oleh inosina monofosfat sintase.

FAICAR → IMP + H2O

Dalam eukariot, langkah kedua, ketiga, dan kelima dimangkinkan oleh adenosina protein biosintetik purina trifungsi 3, yang dikodkan oleh gen GART.

Kedua-dua langkah kesembilan dan kesepuluh dicapai oleh protein tunggal yang dinamakan protein biosintesis purina dwifungsi, PURH, yang dikodkan oleh gen ATIC.

GMP

• IMP dehidrogenase (IMPDH) menukarkan IMP kepada XMP
• GMP sintase menukar XMP kepada GMP
• GMP reduktase menukar GMP kembali kepada IMP

AMP

• adenilosuskinat sintase menukarkan IMP kepada adenilosuskinat
• adenilosuskinat liase menukarkan adenilosuskinat kepada AMP
• AMP deaminase menukarkan AMP kembali kepada IMP