九核酸酶促降解和核苷酸代謝

1、第2頁/共31頁第1頁/共37頁 外切核酸酶對核酸的水解位點外切核酸酶對核酸的水解位點 5 p p p p OH B p p p p 3 BBBBBBB 牛脾磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶 （ 5 5 端外切端外切5 5得得3 3） 蛇毒磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶 （ 3 3 端外切端外切3 3得得5 5） 第3頁/共31頁第2頁/共37頁 內(nèi)切核酸酶對RNA的水解位點示意圖 5 p p p pOH PyPuPyPy 1 p p p GACU p p p GA 3 RNAase IRNAase IRNAase T1 RNAase T1 Pu ：嘌呤：嘌呤 Py：嘧啶：嘧啶 第4頁/共31頁第3頁/共3

2、7頁 第5頁/共31頁第4頁/共37頁 常用的DNA限制性內(nèi)切酶的專一性 酶酶辨認的序列和切口辨認的序列和切口說明說明 A G C T T C G A G G A T C C C C T A G G A G A T C T T C T A G A G A A T T C C T T A A G A A G C T T T T C G A A G T C G A C C A G C T G C C C G G G G G G C C C Bam H I Alu I Bgl I Eco R I Hind Sal I Sma I 四核苷酸，平端切口四核苷酸，平端切口 六核苷酸，平端切口六核苷酸，平端

3、切口 六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口 第6頁/共31頁第5頁/共37頁 第7頁/共31頁第6頁/共37頁 第8頁/共31頁第7頁/共37頁 核苷酸酶核苷酸酶 核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶 核苷酸核苷酸 核苷核苷 堿基堿基+（脫氧）戊糖（脫氧）戊糖-1-P 磷酸磷酸 第9頁/共31頁第8頁/共37頁 嘌 呤 的 分 解 第10頁/共31頁第9頁/共37頁 嘧 啶 的 分 解 第11頁/共31頁第10頁/共37頁 第三節(jié)第三節(jié) 核苷酸的合成代謝核

4、苷酸的合成代謝 一、核糖核苷酸的生物合成 二、脫氧核糖核苷酸的生物合成 三、單核苷酸轉(zhuǎn)變成核苷二磷酸和核苷 三磷酸（自學） 四、各種核苷酸的相互轉(zhuǎn)變 第12頁/共31頁第11頁/共37頁 1 1、嘌呤核苷酸的生物合成、嘌呤核苷酸的生物合成 (1) 從頭合成途徑 (2) 補救途徑(自學) 2 2、嘧啶核苷酸的生物合成、嘧啶核苷酸的生物合成 (1) 從頭合成途徑 (2) 補救合成途徑補救合成途徑(自學自學) 第13頁/共31頁第12頁/共37頁 嘌呤環(huán)上各原子的來源 來自谷氨酰胺的酰胺氮來自谷氨酰胺的酰胺氮 來自來自“甲酸鹽甲酸鹽” 來自天冬氨酸來自天冬氨酸 來自甘氨酸來自甘氨酸 來自來自CO2

5、來自來自“甲酸鹽甲酸鹽” 第14頁/共31頁第13頁/共37頁 5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸 5-5-磷酸磷酸 核糖胺核糖胺 甘氨酸甘氨酸 甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨咪核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸 5-5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-羧核苷酸羧核苷酸 IMP的 生物合 成 5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-琥珀琥珀 基基- -甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸 5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4- 氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸 5-5-甲酰氨基咪唑甲酰氨基咪唑- - 4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸 次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核

6、苷酸 （IMPIMP） 甲酰甲酰THFATHFA 第15頁/共31頁第14頁/共37頁 IMP轉(zhuǎn)變?yōu)镚MP和AMP 第16頁/共31頁第15頁/共37頁 嘌呤核苷酸合成補救途徑（自學）嘌呤核苷酸合成補救途徑（自學） 磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 嘌呤嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi 嘌呤嘌呤+1-P-核糖核糖 嘌呤核苷嘌呤核苷 A(G)MP ATP ADP 第17頁/共31頁第16頁/共37頁 嘧啶核苷酸從頭合成途徑嘧啶核苷酸從頭合成途徑 c、UMP轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP CTP CTP合成酶合成酶 ATP GlnH2O UMPUDPUTP a、嘧啶環(huán)上原子的來源嘧啶環(huán)上原子的來源 b、UMP的從頭合

7、成 第18頁/共31頁第17頁/共37頁 嘧啶環(huán)上各原子的來源 天冬氨酸天冬氨酸 CO2 NH3 N N C C CC 6 5 4 3 2 1 H2N-CO- P 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸 第19頁/共31頁第18頁/共37頁 尿嘧啶核苷酸合成途徑 第20頁/共31頁第19頁/共37頁 嘧啶核苷酸補救合成途徑（自學）嘧啶核苷酸補救合成途徑（自學） 尿嘧啶尿嘧啶+PRPP 尿嘧啶尿嘧啶+1-P-核糖核糖 尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+ATP UMP+PPi 尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+Pi UMP+ADP 第21頁/共31頁第20頁/共37頁 2、脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 1、脫氧核苷酸的

8、合成脫氧核苷酸的合成 第22頁/共31頁第21頁/共37頁 核糖核苷酸的還原反應(yīng) 核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶 NADP+NADPH+H+ 硫氧還蛋白硫氧還蛋白 還原酶還原酶 FAD ATP 、Mg2+ 硫氧還蛋白硫氧還蛋白 （還原型）（還原型） SH SH 硫氧還蛋白硫氧還蛋白 （氧化型）（氧化型） S S O P-P-CH2 N OHOH 核糖核苷二磷酸核糖核苷二磷酸 O P-P-CH2 N OHH + H2O 脫氧核糖核苷二磷酸脫氧核糖核苷二磷酸 第23頁/共31頁第22頁/共37頁 核糖核苷酸的還原反應(yīng) FAD 核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶 ATP 、Mg2+ 硫氧還蛋白硫氧還

9、蛋白 SH SH 硫氧還蛋白硫氧還蛋白 S S 硫氧還蛋白硫氧還蛋白 還原酶還原酶 核糖核苷二磷酸核糖核苷二磷酸 + H2O 脫氧核糖核苷二磷酸脫氧核糖核苷二磷酸 FADH2 谷氧還蛋白谷氧還蛋白 S S 谷氧還蛋白谷氧還蛋白 SH SH NADP+ NADPH+H+ 谷氧還蛋白谷氧還蛋白 還原酶還原酶 O P-P-CH2 N OH OH O P-P-CH2 N OH H GSSG2GSH 谷胱甘肽谷胱甘肽 還原酶還原酶 第24頁/共31頁第23頁/共37頁 核糖核苷酸還原酶示意圖 底物特異性底物特異性 調(diào)節(jié)位點調(diào)節(jié)位點 酶酶 活活 性性 調(diào)節(jié)位點調(diào)節(jié)位點 活性位點活性位點 R1亞基亞基 R2

10、亞基亞基 第25頁/共31頁第24頁/共37頁 脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 胸腺嘧啶核苷酸合成酶胸腺嘧啶核苷酸合成酶 NADPH+H+SerNADP+Gly N5、N10CH2 FH4 FH2 二氫葉酸二氫葉酸 還原酶還原酶 Ser羥甲基羥甲基 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 ON HN O dR-P CH3 ON HN O dR-P 第26頁/共31頁第25頁/共37頁 葉酸和 四氫葉酸（FH4） 葉葉 酸酸 四四 氫氫 葉葉 酸酸 H H 10 5 第27頁/共31頁第26頁/共37頁 一碳基團 的來源與 轉(zhuǎn)變 第28頁/共31頁第27頁/共37頁 核 苷 酸 的 合 成 及 相 互

11、關(guān) 系 第29頁/共31頁第28頁/共37頁 核酸降解及核苷酸代謝習題 一、選擇題 1、嘌呤環(huán)中第4位和第5位碳原子來自下列哪種化合物？ A、甘氨酸 B、天冬氨酸 C、丙氨酸 D、谷氨酸 2、嘌呤核苷酸的嘌呤核上第1位N原子來自（ ） A、Gly B、Gln C、Asp D、甲酸 4、dTMP合成的直接前體是：（ ） A 、dUMP B、TMP C、TDP D、dUDP 3、嘧啶核苷酸的嘧啶核上第1位N原子來自（ ） A、Gly B、Gln C、Asp D、甲酸 第30頁/共31頁第29頁/共37頁 二、問答題 1、 降解核酸的酶有哪幾類？舉例說明它們的作用方式和特異性。 2、 什么是限制性內(nèi)

12、切酶？有何特點？它的發(fā)現(xiàn)有何特殊意義？ 三、名詞解釋 限制性內(nèi)切酶 核苷酸的從頭合成和補救途徑 第31頁/共31頁第30頁/共37頁 核苷酸酶核苷酸酶 核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶 核苷酸核苷酸 核苷核苷 堿基堿基+（脫氧）戊糖（脫氧）戊糖-1-P 磷酸磷酸 第9頁/共31頁第31頁/共37頁 核苷酸酶核苷酸酶 核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶 核苷酸核苷酸 核苷核苷 堿基堿基+（脫氧）戊糖（脫氧）戊糖-1-P 磷酸磷酸 第9頁/共31頁第32頁/共37頁 核苷酸酶核苷酸酶 核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶 核苷酸核苷酸 核苷核苷 堿基堿基+（脫氧）戊糖（脫氧）戊糖-1-P 磷酸磷酸 第9頁/共31頁第33頁/共37頁 2、脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 1、脫氧核苷酸的合成脫氧核苷酸的合成 第22頁/共31頁第34頁/共37頁 脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 胸腺嘧啶核苷酸合成酶胸腺嘧啶核苷酸合成酶 NADPH+H+SerNADP+Gly N5、N10CH2 FH4 FH2 二氫葉酸二氫葉酸 還原酶還原酶