第十一章核 苷酸代谢课件1.pptVIP

第十一章 核苷酸代谢 一、核酸的酶促降解 二、嘌呤和嘧啶的分解 三、核苷酸的生物合成 核酸的酶促降解 核酸内切酶—断裂核酸链内部磷酸二酯键 核酸外切酶—从核酸链的一端逐个水解下核苷酸 核苷酸受细胞内磷酸单酯酶水解成为核苷和磷酸，核苷的进一步分解生成嘌呤碱基和嘧啶碱基以及核糖-1-磷酸 嘌呤的分解 治痛风的药-别嘌呤醇 嘌呤代谢的最终产物 嘌呤的分解 嘌呤类在核苷酸、核苷和碱基三个水平上的降解 嘧啶的分解代谢 核苷酸的生物合成 核苷酸的从头合成途径 核苷酸的补救合成途径 核苷酸从头合成的抗代谢物 核苷酸生物合成的基本途径 从头合成途径(De novo pathway): 利用核糖磷酸、某些氨基酸、CO2和NH3等简单化合物为原料，经一系列酶促反应合成核苷酸 补救途径(Salvage pathway)：利用体内游离的碱基或核苷合成核苷酸 IMP（次黄苷酸）的合成 IMP的合成 IMP的合成 IMP的合成 IMP的合成 IMP的合成 IMP的合成总览 嘌呤核各原子的来源 AMP和GMP的合成 嘧啶核苷酸的合成 乳清酸的生物合成途径 乳清酸转变成UTP和CTP 核苷酸转化成核苷三磷酸 脱氧核苷酸的合成 NDP还原酶 NDP还原酶催化机理 胸苷酸的生物合成途径（1） 胸苷酸的生物合成途径（2） 胸苷酸合成酶机理（1） 胸苷酸合成酶机理（2） 胸苷酸合成酶机理（3） 抗癌药5-氟尿嘧啶 胸苷酸合成酶的抑制途径 核苷酸从头合成的调节 嘌呤核苷酸合成起始阶段的PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶可被合成产物IMP、AMP及GMP等抑制，从核糖胺-5-磷酸到IMP之间未发现调节步骤 核苷酸的从头合成实际上是不可逆的 嘌呤和嘧啶两类核苷酸的合成有协调控制关系，二者的合成速度通常是平行的 嘌呤核苷酸从头合成的调节 核苷酸从头合成的抗代谢物—嘌呤类似物 核苷酸从头合成的抗代谢物—谷氨酰胺和天冬氨酸类似物 核苷酸从头合成的抗代谢物—叶酸类似物 核苷酸的补救合成—嘌呤核苷酸 核苷酸的补救合成—嘧啶核苷酸 嘧啶 + PRPP 嘧啶核苷酸 + PPi 尿嘧啶 + 核糖-1-磷酸 尿嘧啶核苷 UMP 胞嘧啶核苷 + ATP CMP + ADP 第十一章 核苷酸代谢（小结） 核苷酸在所有生物细胞中起着各种重要的作用 有两种途径合成核苷酸：1）从头合成（de novo pathway）；2）补救途径（salvage pathway） 核糖-5-磷酸-1-焦磷酸是嘧啶和嘌呤从头合成的共同起始物 除了ATP外的核苷酸库相当小，只有合成细胞DNA所要求的总量的1%。因此寻找合适的试剂来抑制核苷酸合成在现代药物学上十分重要 ATP GTP 次黄嘌呤 6-巯基嘌呤 谷氨酰胺 重氮丝氨酸 6-重氮-5-氧正亮氨酸 叶酸： R1 = OH， R2 = H 氨基蝶呤： R1 = NH2， R2 = H 氨甲蝶呤： R1 = NH2， R2 = CH3 碱基 + 核糖-1-磷酸 核苷 + Pi 核苷 + ATP 核苷酸 + ADP 腺嘌呤 + PRPP AMP + PPi 次黄嘌呤(鸟嘌呤) + PRPP IMP(GMP) + PPi 核苷磷酸化酶 核苷磷酸激酶 腺嘌呤核糖磷酸转移酶（APRT） 核糖磷酸转移酶 （HGPRT） 嘧啶核糖磷酸转移酶 尿苷磷酸化酶 -Pi 尿苷激酶 +ATP，-ADP 尿苷激酶 PRPP + 谷氨酰胺 甘氨酸 甲酸盐 谷氨酰胺 CO2 天冬氨酸 甲酸盐 IMP AMP GMP ADP GDP ATP dADP dGDP dATP