生物化學(xué)第十章核苷酸代謝

1、生物化學(xué)第十章核苷酸代謝一、嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成二、嘧啶核苷酸的合成二、嘧啶核苷酸的合成三、脫氧核苷酸的合成三、脫氧核苷酸的合成l嘌呤核苷酸結(jié)構(gòu)嘌呤核苷酸結(jié)構(gòu)l嘌呤核苷酸合成方式嘌呤核苷酸合成方式AMPGMPl從頭合成途徑從頭合成途徑l補(bǔ)救合成途徑補(bǔ)救合成途徑 定義：定義：P134P134 部位：部位： 主要器官：肝主要器官：肝 次要器官：小腸、胸腺次要器官：小腸、胸腺谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基） 甲?；柞；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬┨於彼崽於彼酑O2甘氨酸甘氨酸1. PRPP(磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸)的生成的生成2IMP（

2、次黃嘌呤核苷酸）的生成（次黃嘌呤核苷酸）的生成 3. 由由IMP合成合成AMP及及GMP R-5-P ATP AMP PP-1-R-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）PRPP合成酶合成酶 （磷酸核糖焦（磷酸核糖焦磷酸）磷酸）PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）（磷酸核糖焦磷酸）IMPH2N-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2. IMP合成過程合成過程 在谷氨酰胺、甘在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下酸的逐步參與下IMP生成詳細(xì)反應(yīng)過程生成詳細(xì)反應(yīng)過程AMPADPATPADP

3、ATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶從頭合成過程概括從頭合成過程概括關(guān)關(guān)鍵鍵反反應(yīng)應(yīng)5-磷酸核糖磷酸核糖5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸焦磷酸（PRPP）PRPP合成酶合成酶5-磷酸核糖磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸AMPGMP參與從頭合成途徑的酶均在胞液中。參與從頭合成途徑的酶均在胞液中。嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的成的。合成過程需消耗合成過程需消耗ATPATP。從從IMPIMP出發(fā)再合成出發(fā)再合成AMPAMP和和GMPGMP。定義：定義：P134 部位：部位： 腦、

4、骨髓腦、骨髓腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 （APRT）次黃嘌呤次黃嘌呤- -鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT) )腺苷激酶腺苷激酶參與補(bǔ)救合成的酶參與補(bǔ)救合成的酶腺嘌呤腺嘌呤 + + PRPPAMP + PPiAPRT次黃嘌呤次黃嘌呤 + + PRPPIMP + 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ATPADPAMPl補(bǔ)救合成的生理意義補(bǔ)救合成的生理意義l 節(jié)省能量和一些氨基酸的消耗。節(jié)省能量和一些氨基酸的消耗。l 體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進(jìn)行體內(nèi)某些組織器官，如

5、腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。補(bǔ)救合成。l遺傳方式：遺傳方式：X X連鎖隱性遺傳。連鎖隱性遺傳。l缺乏的酶：次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（缺乏的酶：次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（HGPRTHGPRT）l基因定位：基因定位：Xq26-q27Xq26-q27。l臨床表現(xiàn)：高尿酸血癥和高尿酸尿癥，痛風(fēng)性臨床表現(xiàn)：高尿酸血癥和高尿酸尿癥，痛風(fēng)性l關(guān)節(jié)炎，智力遲鈍，大腦癱瘓，舞蹈樣動(dòng)作，關(guān)節(jié)炎，智力遲鈍，大腦癱瘓，舞蹈樣動(dòng)作，l自殘行為自殘行為l嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)l從頭合成途徑從頭合成途徑l補(bǔ)救合成途徑補(bǔ)救合成途徑l定義：定義： P134 l部位部位: 主要在肝細(xì)胞的胞夜主要在肝細(xì)胞的胞

6、夜嘧啶合成的元素來源嘧啶合成的元素來源氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸l合成過程合成過程 1. UMP的合成的合成 (1)氨基甲酰磷酸合成氨基甲酰磷酸合成 (2)氨基甲酰天氡氨酸合成氨基甲酰天氡氨酸合成 (3)嘧啶環(huán)合成嘧啶環(huán)合成 2. GMP的合成的合成 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-氨基甲酰磷氨基甲酰磷酸合成酶酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸 + + 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2. 胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成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

7、酰胺谷氨酰胺ATP谷氨酸谷氨酸ADP+PiUMPCTP參與合成的酶大多數(shù)在胞液中參與合成的酶大多數(shù)在胞液中, ,個(gè)別在線粒體。個(gè)別在線粒體。首先合成尿嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖連接生成尿首先合成尿嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖連接生成尿嘧啶核苷酸。嘧啶核苷酸。由由UMPUMP合成合成GMPGMP。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在核苷二磷酸水平上進(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

8、）等堿基）脫氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上脫氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上經(jīng)核糖核苷酸還原酶催化還原生成經(jīng)核糖核苷酸還原酶催化還原生成NTP dNDP H O P O P O C H2OOO HO HO HHO HHHH堿 基H2OH O P O P O C H2OOHO HO HHO HHHH堿 基核 糖 核 苷 酸 還 原 酶SHSH核 糖 核 苷 酸 還 原 酶SS谷 氧 還 蛋 白SHSH谷 氧 還 蛋 白SS硫 氧 還 蛋 白SHSH硫 氧 還 蛋 白SS2G SHG SSGFA D H2FA DN A D PH +H+N A D P+N A D PH +H+N A D P+谷 氧 還

9、蛋 白 還 原 酶硫 氧 還 蛋 白 還 原 酶硫 氧 還 蛋 白 還 原 酶谷 胱 甘 肽 還 原 酶（主要）核糖核苷酸還原酶TMP合酶ATP合酶尿苷一磷酸激酶UMP谷氨酰胺PiATPADPH2OUDPUTP尿苷二磷酸激酶ATPADP谷氨酸CTP dUDP dUMPH2ONH3 dTMPN5，N10-甲烯FH4FH2一、嘌呤核苷酸分解一、嘌呤核苷酸分解二、嘧啶核苷酸分解二、嘧啶核苷酸分解l分解代謝部位：分解代謝部位： 肝臟、小腸和腎肝臟、小腸和腎 l分解代謝過程分解代謝過程l分解代謝異常分解代謝異常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1.嘌呤堿的最終嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物AMPAMPGMPGMPH(I)H(I)（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2. 痛風(fēng)癥: 痛風(fēng)癥是一種嘌呤代這幾年來障礙性疾病,其基本生化特征是高尿酸血癥。 能夠競爭性地抑制或干擾核苷酸合成代謝的某些步驟，這些物質(zhì)能夠競爭性地抑制或干擾核苷酸合成代謝的某些步驟，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為核苷酸抗代謝