生物競賽 生物化學(xué) 核苷酸代謝 代謝生物化學(xué)共45張.pptx

1、第三十二章 核苷酸代謝提綱一、核苷酸的合成核苷酸的從頭合成核苷酸的補(bǔ)救合成核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成脫氧核苷酸的合成胸苷酸的合成二、核苷酸合成的調(diào)節(jié)三、核苷酸的分解四、幾種與核苷酸代謝相關(guān)的疾病五、常見的抗核酸代謝藥物合成途徑從頭合成從最簡單的小分子，如CO2和氨基酸等開始，經(jīng)過多步反應(yīng)，消耗更多的能量，最后生成核苷酸的過程 。補(bǔ)救途徑指核苷酸降解的中間產(chǎn)物（包括核苷和堿基）被循環(huán)利用，重新轉(zhuǎn)變成核苷酸的過程。 補(bǔ)救途徑 從頭合成嘌呤核苷酸的從頭合成嘌呤是在核糖環(huán)上合成的先合成IMP嘌呤環(huán)原子來自:AspGlyGlnCO2N10-甲酰-四氫葉酸 還需要消耗4 ATPs嘌呤環(huán)上各原子的來源 嘌

2、呤核苷酸從頭合成的前兩步反應(yīng)IMP的從頭合成嘌呤核苷酸的從頭合成IMPGMPAMPATPGTP多步反應(yīng)（不必記）反饋抑制從IMP合成AMP和GMP嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成次黃嘌呤或鳥嘌呤+PRPPIMP or GMP + PPi HGPRT腺嘌呤+PRPPAMP + PPi APRT嘧啶核苷酸的從頭合成嘧啶環(huán)先獨(dú)立合成，然后轉(zhuǎn)移到PRPP（類似于補(bǔ)救途徑）先合成UMP合成前體：GlnCO2Asp需要 ATPUMP的從頭合成 嘧啶核苷酸合成的補(bǔ)救途徑類似于嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成，由嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶催化。核苷激酶UTP/CTP的合成（容易解決）UMPUDPUTP核苷二磷酸激酶ATPATPCTPATP

3、+ Gln胞苷酸的合成特殊的激酶催化NMP轉(zhuǎn)變成NDPNMPNDP核苷單磷酸激酶核苷單磷酸激酶對(duì)堿基有特異性AMP + ATP 2ADPGMP + ATP GDP + ADP腺苷酸激酶鳥苷酸激酶脫氧核苷酸的合成1234512345堿基堿基脫氧核苷酸核苷酸如何除去2-位的氧？核苷酸還原酶核苷酸還原酶催化脫氧核苷酸的形成受到高度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)dNTP的水平在DNA復(fù)制之前被激活受反饋抑制脫氧核苷酸的合成NDP還原酶的作用機(jī)理大腸桿菌核苷酸還原酶核苷酸還原酶的自由基作用機(jī)制NDP的還原TTP的合成（難題）dUMPdTMP胸苷酸合酶甲基供體為N5,N10-亞甲基四氫葉酸。N5,N10-亞甲基四氫葉酸供

4、出亞甲基以后而轉(zhuǎn)變?yōu)槎淙~酸，二氫葉酸被NADPH還原成四氫葉酸，四氫葉酸則在絲氨酸轉(zhuǎn)羥甲基酶的催化下，與絲氨酸反應(yīng)重新轉(zhuǎn)變?yōu)镹5,N10-亞甲基四氫葉酸。CH3胸苷酸的合成脫氧嘧啶核苷酸的形成嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸的從頭合成途徑之中受到調(diào)節(jié)的酶有：PRPP合成酶、谷氨酰胺:PRPP氨基轉(zhuǎn)移酶、腺苷酸琥珀酸合成酶和次黃苷酸脫氫酶，其中谷氨酰胺:PRPP氨基轉(zhuǎn)移酶為限速酶。IMP、AMP和GMP既能反饋抑制PRPP合成酶的活性，還能抑制谷氨酰胺:PRPP氨基轉(zhuǎn)移酶的活性。而作為底物的PRPP激活谷氨酰胺:PRPP氨基轉(zhuǎn)移酶的活性，從而直接啟動(dòng)了嘌呤核苷酸的從頭合成途徑。嘌呤核苷酸合成的調(diào)

5、節(jié)嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)細(xì)菌 細(xì)菌嘧啶核苷酸合成的限速酶為天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰基酶，其中CTP和UTP為它的反饋抑制劑，ATP為別構(gòu)激活劑。哺乳動(dòng)物 哺乳動(dòng)物嘧啶核苷酸合成的限速酶是CPS-II。UDP或UTP抑制它的活性，PRPP則激活它的活性。EGF能夠誘導(dǎo)CPS-II的磷酸化，使其降低對(duì)UTP抑制的敏感性，但增強(qiáng)了對(duì)PRPP激活的敏感性。 此外，乳清苷酸脫羧酶也是一個(gè)調(diào)節(jié)位點(diǎn)，其活性受到UMP的抑制 核苷酸還原酶的調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)總活性: + ATP, -dATP底物特異性:ATP刺激CDP,UDP還原(d)TTP刺激GDP還原(d)TTP抑制CDP,UDP還原dGTP刺激ADP還原, 抑制GDP

6、, CDP, UDP還原大腸桿菌的核苷酸還原酶的結(jié)構(gòu)模型核苷酸還原酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制嘌呤核苷酸的降解序列反應(yīng)靈長類的終產(chǎn)物是尿酸黃嘌呤尿酸其他物種還會(huì)進(jìn)一步代謝從尿里排出黃嘌呤氧化酶嘌呤核苷酸的分解代謝尿酸的進(jìn)一步分解嘧啶核苷酸的分解常見的幾種與核苷酸代謝相關(guān)的疾病痛風(fēng)尿酸產(chǎn)生過多引起嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷?。⊿CID）腺苷脫氨酶（ADA）單個(gè)基因突變引起Lesch-Nyhan綜合征乳清酸尿癥 別嘌呤醇治療痛風(fēng)的機(jī)理Lesch-Nyhan綜合征是一種隱性的性連鎖遺傳性疾病，因此患者幾乎都是男性，女性僅為攜帶者。該病的病因是由于HGPRT有缺陷造成的。主要癥狀包括：高尿酸血癥、肌強(qiáng)直、智力遲鈍和自殘等。ADA 的缺陷