复旦大学核酸代谢要点.pptVIP

第二十章 学习要求 ☆ 掌握核糖核苷酸的从头合成和补救途径， 脱氧核糖核苷酸的合成途径， ☆ 了解限制性内切酶的生物学功能和特点， ☆ 了解核酸的酶促降解、嘌呤和嘧啶的降解。 ☆ 了解核酸的降解过程以及降解的酶类。 ☆ 了解嘌呤环与嘧啶环上各原子来源。 ☆ 了解核苷酸合成中拮抗物抑制核苷酸合成 的机理。 第一节 核苷酸降解 一 概述 二 核苷酸的生理功能 核酸合成的原料 生理调节介质：cAMP、cGMP 辅酶成分：FAD、NADP+ 活化中间代谢物：UDPG是糖原合成的活性中间物质，CDP—甘油二酯是甘油磷酸酯合成的中间活性物质，SAM。 酶变构调节剂：ATP、ADP、AMP等 人体所需的核苷酸(nucleotide)都由机体自身合成。 食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用。核酸类物质的水解产物中，只有磷酸和戊糖可被吸收利用。 三 核酸的酶促降解 按底物 DNase， RNase； 按作用方式 外切酶 内切酶 按作用键 3’核酸酶 5’核酸酶 1 核酸外切酶 对核糖核酸／脱氧核糖核酸无特异性 2 核酸内切酶 四 核苷酸的分解 １ 核苷酸的分解 ２ 嘌呤核苷酸的分解 嘌呤核苷酸的分解是氧化降解过程， 不同生物降解的产物不同。 痛风症 ★嘌呤核苷酸分解代谢异常，导致血中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于软骨、关节、软组织及肾，表现为皮下结节、关节疼痛。 治疗痛风：别嘌呤醇 机理： 竞争性抑制黄嘌呤氧化酶的活性：别嘌呤醇结构类似次黄嘌呤，可减少体内尿酸生成； 反馈抑制：别嘌呤醇与PRPP反应生成别嘌呤核苷酸，阻止嘌呤核苷酸从头合成途径的关键酶的激活。 Lesch-Nyhan 莱-尼综合症自毁容貌综合征 ３ 嘧啶核苷酸的分解 嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。 嘧啶碱的降解过程主要在肝细胞中进行； 不同的嘧啶碱分解代谢的途径和终产物不同。 （１）胞嘧啶和尿嘧啶的降解 （２）胸腺嘧啶的降解 第二节 核苷酸的合成代谢 嘌呤核苷酸的从头合成 嘌呤核苷酸合成的补救途径 脱氧核苷酸的合成 嘧啶核苷酸的从头合成 抗代谢药物对核苷酸合成的抑制 一 嘌呤核苷酸的合成代谢 （一）嘌呤核苷酸的从头合成： de novo synthesis pathway １定义：嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。 ２合成部位：体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官是肝，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。 ３ 嘌呤碱合成的元素来源 ４ 从头合成途径 嘌呤核苷酸合成特点 (1)先形成IMP（次黄嘌呤核苷酸），在单磷酸核苷酸水平上转变成AMP、GMP。 (2)IMP合成从5?-P-核糖开始，在ATP参与下先形成PRPP（5-磷酸核糖-1-焦磷酸）。 (3)嘌呤的各原子在PRPP的C1上逐渐添加形成。由Asp、Gln、 Gly、甲酸、CO2 提供N和C，合成时先形成右环，再形成左环。 （1）次黄苷酸IMP的合成过程 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ （2） 腺苷酸及鸟苷酸的合成 IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸(AMP-S)，然后裂解产生腺苷酸(AMP). IMP在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸（XMP），黄苷酸在鸟苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）. （2） IMP形成AMP与GMP 酶：腺苷酸代琥珀酸合成酶； 氨基：Asp提供; 中间产物：腺苷酸代琥珀酸(AMP-S) 腺苷酸（AMP）与鸟苷酸（GMP）的合成 嘌呤核苷酸循环 (3)从头合成的调节 二 嘌呤核苷酸的补救合成 1 补救合成：利用分解代谢产生的自由嘌呤碱，经过简单的反应合成嘌呤核苷酸的过程，又称再利用合成途径(salvage pathway)。 这一途径可在大多数组织细胞中进行。 2 补救合成的生理意义 节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 是脑和骨髓合成嘌呤核苷酸的唯一途径。 3 嘌呤核苷酸的相互转变 三 脱氧核糖核苷酸的生成 脱氧核苷酸的生成 四 嘧啶的从头合成 （一）嘧啶核苷酸的从头合成 1 定义：利用氨基酸、CO2等简单前体物逐步合成嘧啶核苷酸的过程。 合成部位：肝细胞胞液。 2 嘧啶核苷酸的元素来源 3 嘧啶核苷酸合成特点 ●嘧啶的合成先由氨甲酰磷酸与天冬氨酸形成嘧啶环，再与核糖磷酸（PRPP）形成 UMP，其关键的中间产物是乳清酸。胞苷酸由尿苷酸在三磷酸水平上转化。 ●氨基甲酰磷酸在天冬氨酸转氨甲酰酶Ⅱ的催化下，转移一分子天冬氨酸合成氨甲酰天冬氨酸，再经环化、