中醫(yī)藥大學(xué)生物化學(xué)JC整理核苷酸代謝PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1中醫(yī)藥大學(xué)生物化學(xué)中醫(yī)藥大學(xué)生物化學(xué)JC整理核苷酸代謝整理核苷酸代謝概概 述述食物核蛋白食物核蛋白蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸（核酸（RNA及及DNA）胃酸胃酸核苷酸核苷酸胰核酸酶胰核酸酶核苷核苷磷酸磷酸胰、腸核苷酸酶胰、腸核苷酸酶堿基堿基戊糖戊糖核苷酶核苷酶第1頁/共41頁第2頁/共41頁l從頭合成途徑從頭合成途徑( (de novo synthesis pathway) )l補救合成途徑補救合成途徑( (salvage synthesis pathway) ) 第3頁/共41頁GMPAMP第4頁/共41頁嘌呤核苷酸的從頭合成途徑是指利用嘌呤核苷酸的從頭合成途徑是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位

2、及二氧化碳磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等等簡單物質(zhì)為原料，合成嘌呤核苷酸的途徑。簡單物質(zhì)為原料，合成嘌呤核苷酸的途徑。 肝肝是體內(nèi)是體內(nèi)從頭合成嘌呤從頭合成嘌呤核苷酸的主要器核苷酸的主要器官，其次是官，其次是小腸小腸和和胸腺胸腺，而，而腦、骨髓腦、骨髓則無法進(jìn)則無法進(jìn)行此合成途徑。行此合成途徑。（一）嘌呤核苷酸的從頭合成（一）嘌呤核苷酸的從頭合成 定義定義合成部位合成部位第5頁/共41頁嘌呤堿合成的元素來源嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸天冬氨酸甲酰基甲?；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬└拾彼岣拾彼峒柞；柞；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０饭劝滨０罚０坊０坊┑?頁/共41頁過程

3、（兩個階段）過程（兩個階段）1. IMP(次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸)的合成的合成2. AMP和和GMP的生成的生成第7頁/共41頁R-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下天冬氨酸的逐步參與下IMP AMP GMPH2N-1-R-5 -P（5 -磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶第8頁/共41頁1. IMP的合成過程的合成過程 磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶 GAR合成

4、酶合成酶 轉(zhuǎn)甲?；皋D(zhuǎn)甲酰基酶 FGAM合成酶合成酶 AIR合合成成酶酶第9頁/共41頁目目 錄錄第10頁/共41頁腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脫氫酶脫氫酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶合成酶目目 錄錄第11頁/共41頁第12頁/共41頁 利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過程經(jīng)過簡單的反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過程，稱為補救合成（或重新利用）途徑。，稱為補救合成（或重新利用）途徑。定義定義第13頁/共41頁腺嘌呤腺嘌呤 + + PRPPAMP + PPiAPRT次黃嘌呤次黃嘌呤 + + PRPP

5、IMP + PPiHGPRT鳥嘌呤鳥嘌呤 + + PRPPHGPRTGMP + PPi合成過程合成過程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMP第14頁/共41頁第15頁/共41頁l從頭合成途徑從頭合成途徑l補救合成途徑補救合成途徑二、嘧啶核苷酸的合成代謝二、嘧啶核苷酸的合成代謝第16頁/共41頁第17頁/共41頁主要是肝細(xì)胞胞液主要是肝細(xì)胞胞液嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用磷酸磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡單等簡單物質(zhì)為原料，合成嘧啶核苷酸的途徑。物質(zhì)為原料，合成嘧啶核苷酸的途徑。 定義定義 合成部位合成部位第1

6、8頁/共41頁嘧啶合成的元素來源嘧啶合成的元素來源天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺CO2第19頁/共41頁合成過程合成過程1. 尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺谷氨酰胺 + + HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸 + + 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸第20頁/共41頁第21頁/共41頁2. 胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成 (三磷酸水平上進(jìn)行轉(zhuǎn)化三磷酸水平上進(jìn)行轉(zhuǎn)化)ATPADP尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATP谷氨酸谷氨酸ADP+Pi第22頁/共41頁3

7、. dTMP3. dTMP或或TMPTMP的生成（脫氧一磷酸水平）的生成（脫氧一磷酸水平）TMP合酶合酶N5, N10-甲烯甲烯FH4FH2FH2還原酶還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸脫氧胸苷一磷酸dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶脫氧核苷酸還原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP第23頁/共41頁嘧啶嘧啶 + + PRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 + + PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+ + ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP +ADP 胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 + +ATP胸苷激酶胸苷激酶TMP +ADP第24頁/共41頁在核苷二磷酸水平

8、上進(jìn)行在核苷二磷酸水平上進(jìn)行（N代表代表A、G、U、C等堿基）等堿基）第25頁/共41頁dNDP + ATP 激酶激酶dNTP + ADP二磷酸脫氧核苷二磷酸脫氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷二磷酸核糖核苷NADP+NADPH + H+核糖核苷酸還原酶，核糖核苷酸還原酶，Mg2+還原型硫氧化還原蛋白還原型硫氧化還原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化還原蛋白氧化型硫氧化還原蛋白SS硫氧化還原蛋白還原酶硫氧化還原蛋白還原酶（FAD）脫氧核苷酸的生成脫氧核苷酸的生成第26頁/共41頁AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶（四）

9、三磷酸核苷的合成（四）三磷酸核苷的合成第27頁/共41頁第28頁/共41頁核苷酸核苷酸核苷核苷核苷酸酶核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶堿基堿基1- 1-磷酸核糖磷酸核糖第29頁/共41頁嘌呤堿的最終嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物尿尿 酸酸AMPAMPGMPGMPH H（次黃嘌呤）（次黃嘌呤）G GX X（黃嘌呤）（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤黃嘌呤氧化酶氧化酶尿酸沉積在關(guān)節(jié)、尿酸沉積在關(guān)節(jié)、軟骨而導(dǎo)致軟骨而導(dǎo)致痛風(fēng)癥痛風(fēng)癥第30頁/共41頁痛風(fēng)癥的治療機(jī)制痛風(fēng)癥的治療機(jī)制鳥嘌呤鳥嘌呤次黃嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤尿酸尿酸黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇別嘌呤醇

10、第31頁/共41頁嘧啶堿嘧啶堿1-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷核苷 核苷酸酶核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶第32頁/共41頁胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基異丁酸脲基異丁酸-氨基異丁酸氨基異丁酸H2O丙二酸單酰丙二酸單酰CoA乙酰乙酰CoATAC肝肝尿素尿素甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATAC糖異生糖異生第33頁/共41頁第34頁/共41頁一、一、 嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物 嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似

11、物。氨基酸或葉酸等的類似物。嘌呤類似物嘌呤類似物氨基酸類似物氨基酸類似物葉酸類似物葉酸類似物6- 6-巰基嘌呤巰基嘌呤6- 6-巰基鳥嘌呤巰基鳥嘌呤8- 8-氮雜鳥嘌呤等氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸等等 氨蝶呤氨蝶呤氨甲蝶呤氨甲蝶呤等等第35頁/共41頁次黃嘌呤次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤巰基嘌呤(6-MP) 6-巰基嘌呤巰基嘌呤的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)第36頁/共41頁甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺甘氨酰胺核苷酸核苷酸（GAR）=甲酰甘氨甲酰甘氨脒核苷酸脒核苷酸（FGAM）5-氨基異咪唑氨基異咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黃嘌呤次黃嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鳥嘌呤鳥嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸