核酸分解及核苷酸代謝PPT課件

1、第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism2.堿水解RNA二酯鍵 DNA二酯鍵糖苷鍵最不穩(wěn)定順序2-核苷酸和3-核苷酸少量核苷2, 5-和3, 5-核苷二磷酸DNA水解產物RNA堿穩(wěn)定，稀堿只變性，不水解！無2-OH，故不形成2, 3-環(huán)核苷酸中間物！l mol/L NaOH中1004 h，得寡聚脫氧核苷酸！第1頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism3.

2、酶水解分解部位：小腸、十二指腸吸收部位：小腸粘膜 核酸酶部位磷酸二酯酶 非特異性水解磷酸二酯鍵，無堿基專一性專一水解核酸的酶，有堿基專一性。核酸外切酶exonuclease 從核酸末端開始逐個水解出核苷酸的核酸水解酶。概念5端開始，產生3-核苷酸3端開始，產生5-核苷酸蛇毒磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶第2頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism核酸內切酶endonuclease 從核酸內部開始，有一定專一性切點的核酸水解酶。核糖核酸酶類 A.牛胰核糖核酸酶（RNase，例

3、題牛胰概念提取產物性質 最適pH為7.08.2，耐熱，可人工合成。3-嘧啶核苷酸；或3-嘧啶核苷酸結尾的寡核苷酸。第3頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides MetabolismB.核糖核酸酶T1（ribonuclease T1，Ap殘基tRNA可形成3-腺苷酸結尾的寡核苷酸 性質產物切點耐熱，耐酸；專一性較高C.核糖核酸酶T2（RNase T2，3-鳥苷酸為末端的寡核苷酸或3-鳥苷酸第4頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catab

4、olism & Nucleotides Metabolism脫氧核糖核酸酶類 A.牛胰脫氧核糖核酸酶B.牛脾脫氧核糖核酸酶最適pH 45，0.3 mol/L Na+激活，Mg2+抑制！3-磷酸末端的寡聚核苷酸平均長度為6個核苷酸。產物名稱名稱產物底物DNase，雙鏈或單鏈DNA5-磷酸結的寡聚核苷酸平均長度4個核苷酸。 條件DNase，第5頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides MetabolismC.鏈球菌脫氧核糖核酸酶特征條件最適pH=7。 5-磷酸為末端的碎片長度不定RNa

5、se：酶穩(wěn)定、耐高溫DNase：種類多、工具酶產物第6頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism限制性內切酶restriction endonuclease細菌中存在的降解外源DNA的核酸水解酶。適應概念有46對堿基序列的專一性，中心點互補對稱大多數產生粘末端?？赡苁羌毦拿庖叻烙?，抵抗外來分子侵襲，相當于免疫細胞。特點 限制性內切酶是分子生物學研究的重要工具酶第7頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Cataboli

6、sm & Nucleotides MetabolismEco RE： 大腸桿菌（Escherichia coli）的屬名co： 種名的頭兩個字母R： 菌株、變種、品種：酶類別是否斜體？命名屬名種名株名+類別類：內切、修飾，識別與切割位點不一致類：識別與切割位點統一類：切割方式基本同類第8頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism.核苷酸的降解 1.核苷酸的水解核苷酸+H2O核苷+磷酸名稱：總稱磷酸單酯酶， 2，3，5-Pi存在：廣泛存在核苷酸酶：水解3，5-Pi

7、 的磷酸單酯酶！核苷磷酸化酶核苷+磷酸堿基+戊糖-1-磷酸存在廣泛，反應可逆。 酶核苷+H2O堿基+戊糖名稱：核苷酶或核苷水解酶作用：植物和微生物，只水解核糖核苷酶第9頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism2.嘌呤的分解NNNHNNH2嘌呤分解產物人類、靈長類、爬行類、鳥類氨尿素尿酸微生物植物魚類、兩棲類、人類（少）魚類、兩棲動物、海洋無脊椎動物大量存在代謝中產物如尿囊素和尿囊酸等氨、二氧化碳、有機酸（甲酸、乙酸、乳酸等） 第10頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷

8、酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism尿酸生成第11頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism人體嘌呤代謝主要肝臟、小腸、腎臟核酸大量分解（白血病、惡性腫瘤等）或食入高嘌呤食物，血中尿酸0.48mmol/L關節(jié)炎、尿路結石及腎疾（痛風）尿酸成鹽結晶，沉積于關節(jié)、軟組織、軟骨及腎等別嘌呤醇，結構似次黃嘌呤抑制黃嘌呤氧化酶！癥狀治療部位異常原因第12頁/共32頁第12章 核酸分解及

9、核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism3.嘧啶的分解第13頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism第14頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism.核苷酸的合成 1.嘌呤核糖核苷酸的合成NNC1345678NN92CCCCN1 ： 天冬氨酸 C2、

10、C8 ： 一碳單位C3、N9 ： 谷氨酰胺C4、C5、N7：甘氨酸 C6 ： CO2第15頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism次黃嘌呤核苷酸的合成第16頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism腺嘌呤核苷酸的合成IMP + Asp延胡索酸+AMP GTP GDP+Pi腺苷酸琥珀酸合成酶腺苷酸琥珀酸裂解酶羽田殺菌素（Asp的類似物）名稱：N-

11、羥-N-甲酰甘氨酸，hadacidin結構：類似天冬酰胺作用：抑制腺苷酸琥珀酸合成酶的活性， 阻止腺苷酸琥珀酸的生成， 阻止核酸合成，抗癌！結果：未用于臨床，對肝、腎的毒副作用大羽田殺菌素第17頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism鳥嘌呤核苷酸的合成 黃嘌呤核苷酸經氨基化成鳥嘌呤核苷酸。谷氨酰胺谷氨酸IMP XMP GMPATP AMP+PPiH2ONADH2NAD次黃嘌呤核苷酸脫氫酶鳥嘌呤核苷酸合成酶細菌：自由氨動物：谷氨酰胺氨基來源第18頁/共32頁第12章 核

12、酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolismsalvage pathway：細胞內核苷酸降解生成的嘌呤和嘧啶在酶作用下合成單核苷酸的途徑！概念由嘌呤堿和核苷合成核苷酸（補救途徑）第一途徑第19頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism第二途徑堿基+戊糖-1-磷酸核苷+磷酸核苷+ATP核苷酸+ADP核苷磷酸化酶：存在廣泛，反應可逆！核苷激酶：生物體內僅腺苷激酶 缺乏其他嘌呤

13、核苷激酶第20頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism初期：腎結石和痛風發(fā)展：自殘肢體，痙攣、咬傷唇、舌、指缺乏次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶，使鳥嘌呤和次黃嘌呤補救途徑障礙，產生過量尿酸。伴性隱性遺傳癥狀 Lesch-Nyhan綜合征：自毀容貌綜合征原因遺傳方式第21頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism2.嘧啶核苷酸的合成CO2GlnA

14、sp產物原料副產品中間產物氨甲酰磷酸、天冬氨酸嘧啶環(huán)，乳清苷酸尿嘧啶核苷酸其他嘧啶核苷酸第22頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism尿嘧啶核苷酸的合成第23頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism胞嘧啶核苷酸的合成氨動物細菌氨基供體谷氨酰胺第24頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Cat

15、abolism & Nucleotides Metabolism尿嘧啶+5-磷酸核糖焦磷酸=尿嘧啶核苷酸+PPiUMP磷酸核糖轉移酶尿嘧啶+1-磷酸核糖 = = = = = 尿嘧啶核苷+Pi尿苷磷酸化酶尿嘧啶核苷+ATP = = = =尿嘧啶核苷酸+ADP尿苷激酶胞嘧啶核苷+ATP = = = =胞嘧啶核苷酸+ADP尿苷激酶，與嘌呤不同！ 胞嘧啶不能直接與5-磷酸核糖焦磷酸反應，但尿苷激酶能催化胞苷被ATP磷酸化而形成胞嘧啶核苷酸。嘧啶核苷酸的補救途徑第25頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nuc

16、leotides Metabolism重新利用嘧啶、核苷嘧啶補救途徑特點嘌呤堿基核苷酸磷酸核糖轉移酶核苷核苷酸嘧啶核苷激酶，廣泛存在第26頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism3.三磷酸核苷酸的合成BMP+ATP=BDP+ADP BDP+ATP=BTP+ADP GTP反應去路氧化磷酸化底物磷酸化光合磷酸化ATP供能底物磷酸化合成核酸的原料ATP第27頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism二磷酸核苷酸脫去2位的氧4.脫氧核糖核苷酸的合成第28頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Chapter 12 Nucleic Acid Catabolism & Nucleotides Metabolism5.脫氧胸苷酸的合成唯一從頭合成的脫氧核苷酸！非2位脫氧！第29頁/共32頁第12章 核酸分解及核苷酸代謝Cha