生物化学第33章核酸的降解和核苷酸代谢课件.pptVIP

第33章 核酸的降解和核苷酸代谢 一、核酸和核苷酸的分解代谢 碱基的脱氨 嘌呤碱的分解代谢 嘌呤碱的分解代谢 不同动物嘌呤代谢的最终产物 胞嘧啶和尿嘧啶的分解代谢 胸腺嘧啶的分解代谢 二、核苷酸的生物合成 次黄嘌呤核苷酸的合成 次黄嘌呤核苷酸的合成途径 次黄嘌呤核苷酸的合成途径 次黄嘌呤核苷酸的合成途径 腺嘌呤核苷酸的合成 鸟嘌呤核苷酸的合成 核苷酸合成的补救途径 嘌呤核苷酸合成的补救途径 Lesch-Nyhan综合征 英国医生Thomas Sydenham对痛风病的描述 天生HGPRT缺陷的代谢后果 嘌呤核苷酸生物合成的调节 （二）嘧啶核苷酸的生物合成 尿嘧啶核苷酸的合成 尿嘧啶核苷酸的合成 尿嘧啶核苷酸的合成 胞嘧啶核苷酸的合成 嘧啶核苷酸合成的补救途径 嘧啶核苷酸合成的调节 （三）脱氧核糖核苷酸的合成 大肠杆菌核糖核苷酸还原酶 大肠杆菌核糖核苷酸还原酶 核糖核苷酸还原酶的催化机制 核糖核苷酸还原酶催化反应时的氢传递过程 核苷酸合成的其他反应 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的合成 图中三个Cys都属于R1，Cys439受R2的Tyr122作用产生自由基。 AMP激酶 核苷二磷酸激酶 脱氧核糖基转移酶 有4种针对不同NMP的激酶 此酶特异性不强 此酶可以使碱基与脱氧核苷上的碱基交换 * （Degradation of nucleic acid and nucleotides metabolism） 一、核酸和核苷酸的分解代谢 二、核苷酸的生物合成 三、辅酶核苷酸的生物合成 不可逆 （磷酸解） 腺嘌呤 鸟嘌呤 次黄嘌呤 黄嘌呤 腺嘌呤脱氨酶 鸟嘌呤脱氨酶 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤氧化酶 尿酸 尿酸 尿囊素 尿囊酸 尿酸氧化酶 尿囊酸酶 尿囊素酶 脲酶 黄嘌呤 乙醛酸 灵长类、鸟类： 尿酸 其他哺乳动物、软体动物： 尿囊素 硬骨鱼： 尿囊酸 软骨鱼和两栖类： 尿素 大多数海洋无脊椎动物： 氨和CO2 （如甲壳类动物） （随尿液排出） 胞嘧啶 尿嘧啶 二氢尿嘧啶 β-脲基丙酸 β-丙氨酸 胞嘧啶 脱氨酶 二氢尿嘧啶 脱氢酶 二氢尿 嘧啶酶 脲基丙酸酶 β-脲基异丁酸 β-氨基异丁酸 二氢胸腺嘧啶 胸腺嘧啶 （一）嘌呤核苷酸的生物合成 嘌呤环各元素的来源 各种嘌呤核苷酸的合成是先合成次黄嘌呤核苷酸，再转变成各种嘌呤核苷酸。此途径叫嘌呤核苷酸的从头合成途径（de novo synthesis pathway）。 次黄嘌呤核苷酸的合成是在磷酸核糖上合成次黄嘌呤的，而不是先合成次黄嘌呤，再与磷酸核糖结合的。 焦磷酸激酶 PRPP 5-磷酸核糖-α-焦磷酸 5-磷酸核糖-β-胺 甲酰甘氨酰胺核苷酸 甘氨酰胺核苷酸 转酰胺酶 合成酶 转甲酰基酶 （注意转酰胺后核糖1位构型的变化） 甲酰甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨脒 核苷酸 5-氨基咪唑核苷酸 5-氨基咪唑 -4-羧酸核苷酸 5-氨基咪唑-4- （N-琥珀基） 氨甲酰核苷酸 合成酶 合成酶 羧化酶 合成酶 接前页 5-氨基咪唑-4- 氨甲酰核苷酸 5-氨基咪唑-4- （N-琥珀基） 氨甲酰核苷酸 5-甲酰胺氨咪唑 -4-氨甲酰核苷酸 次黄嘌呤 核苷酸 裂解酶 转甲酰基酶 合酶 接前页 次黄嘌呤核苷酸 天冬氨酸 腺苷酸琥珀酸 腺苷酸 合成酶 裂解酶 延胡索酸 黄嘌呤核苷酸 谷氨酰胺 鸟苷酸 谷氨酸 次黄嘌呤核苷酸 黄嘌呤核苷酸 合成酶 脱氢酶 生物体内除了能以简单前体物质“从头合成”（de novo synthesis）核苷酸外，还能利用游离的碱基和核糖合成核苷酸。这个途径称为“补救途径”（salvage pathway）。 核苷磷酸化酶 腺苷激酶 磷酸核糖转移酶 磷酸核糖转移酶 只有腺苷酸能以上述方式产生，其他核苷酸只能按以下反应产生。 Lesch-Nyhan综合征是一种与X染色体连锁的遗传代谢病，患者先天性缺乏次黄嘌呤（鸟嘌呤）磷酸核糖转移酶（HGPRT）。这种缺陷是伴性的隐性遗传性状，主要见之于男性。由于鸟嘌呤和次黄嘌呤补救途径障碍，产生过量的尿酸，导致肾结石和痛风。这些症状可通过别嘌呤醇（次黄嘌呤的类似物）对黄嘌呤氧化酶的抑制而得到缓解。 Lesch-Nyhan综合征更严重的后果是自残肢体。 患者上床入睡时健康状况良好。清晨二时左