9核苷酸代谢说课.ppt

本章内容 核酸的降解与核酸酶类 核苷酸的分解 核苷酸的生物合成 嘌呤核苷酸的结构 二、嘧啶核苷酸的分解 一、嘌呤核苷酸的生物合成 (2) AMP和GMP的生成 IMP是AMP和GMP的前体 嘌呤核苷酸从头合成特点 ?嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的； ?PRPP是重要的中间代谢物，它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成，而且参与嘧啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是5-磷酸核糖的活性供体； ? PRPP合成酶和酰胺转移酶为关键酶； ? IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。 ? AMP或GMP的合成又需1个GTP或1个ATP。 ?AMP和GMP的水平保持相对平衡。 2、嘌呤核苷酸的补救合成途径(自学) 补救合成的生理意义 补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。 6-MP可在体内经磷酸核糖化生成6MP核苷酸，并以这种形式抑制IMP转变为AMP及GMP的反应； 直接通过竞争性抑制，影响次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)，使PRPP分子中的磷酸核糖不能向鸟嘌呤及次黄嘌呤转移，阻止了补救合成途径。 主要有氮杂丝氨酸等。 化学结构与Gln相似。 可干扰Gln在嘌呤核苷酸合成中的作用，从而抑制嘌呤核苷酸的合成。 主要有氨蝶呤和氨甲蝶呤（MTX）等。 能竞争性抑制二氢叶酸还原酶，使叶酸不能还原成FH2和FH4。由此嘌呤合成原料一碳单位得不到供应，从而抑制嘌呤核苷酸的合成。 嘧啶核苷酸的结构 1、嘧啶核苷酸的从头合成 2、 嘧啶核苷酸的补救合成 (自学) 3、嘧啶核苷酸的抗代谢物 (自学) 氨基酸类似物： 氮杂丝氨酸能抑制CTP的生成。 叶酸类似物： 氨蝶呤、氨甲蝶呤使dUMP不能利用一碳单位甲基化成dTMP 本章重点 核苷酸的合成 从头合成 补救合成 嘌呤和嘧啶的分解 从头合成的调节 (自学) 意义： 既满足需要，又不至于浪费； 维持ATP与GTP的平衡。 参见P326 从头合成的调节 R-5-P ATP PRPP合成酶 PRPP 酰胺转移酶 PRA IMP 腺苷酸代 琥珀酸 AMP ADP ATP XMP GMP GDP GTP + + _ _ _ _ _ IMP 腺苷酸代 琥珀酸 XMP AMP ADP ATP GMP GDP GTP ATP GTP _ _ + + 调节方式：反馈调节和交叉调节 参见P326 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。 定义 参见P324 1.腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 2.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 3.腺苷激酶(adenosine kinase) 参与补救合成的酶 腺嘌呤 + PRPP AMP + PPi APRT 次黄嘌呤 + PRPP IMP + PPi HGPRT 鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi 合成过程 腺嘌呤核苷 腺苷激酶 ATP ADP AMP 3、嘌呤核苷酸的相互转变 IMP AMP 腺苷酸代 琥珀酸 XMP GMP NH3 腺苷酸脱氨酶 鸟苷酸还原酶 NADPH+H+ NADP+ NH3 4、脱氧核糖核苷酸的生成 在核苷二磷酸水平上进行 （N代表A、G、U、C等碱基） dNDP + ATP 激酶 dNTP + ADP 二磷酸脱氧核苷 NDP dNDP 二磷酸核糖核苷 NADP+ NADPH + H+ 核糖核苷酸还原酶，Mg2+ 还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2 氧化型硫氧化还原蛋白 S S 硫氧化还原蛋白还原酶 （FAD） 脱氧核苷酸的生成 5 嘌呤核苷酸的抗代谢物 (自学) 嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。 氨蝶呤 氨甲蝶呤等 氮杂丝氨酸等 6-巯基嘌呤 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤等 叶酸类似物 氨基酸类似物 嘌呤类似物 参见P328 8-azaguanine，8-AG 6-mercaptopurine，6-MP 6-thioguanine，6-TG 6-巯基嘌呤 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤 嘌呤类似物 次黄嘌呤 (I) 6-巯基嘌呤 (6-MP) 氮杂乙酰丝氨酸（azaserine，ASE） N + N C H 2 C O O C H 2 C H N H 2 C O O H 谷氨酰胺（glutamine） N H 2 C O C H 2 C H 2 C H N H 2 C O O H 6-重氮-5-氧正亮氨酸（diazonorleucin