【2017年整理】生化要点11.核苷酸代谢.docVIP

第十一单元 核苷酸代谢 （一）核酸的酶促降解 核酸是核苷酸以3＇、5＇-磷酸二酯键连成的高聚物，核酸分解代谢的第一步就是分解为核苷酸，作用于磷酸二酯键的酶称核酸酶（实质是磷酸二脂酶）。根据对底物的专一性可分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶。根据酶的作用方式分：内切酶、外切酶。 1.核糖核酸酶 RNA磷酸二酯键的酶（RNase），不同的RNase专一性不同。牛胰核糖核酸酶（RNaseI），作用位点是嘧啶核苷-3＇-磷酸与其它核苷酸间的连接键。核糖核酸酶T1（RNaseT1），作用位点是3＇ -鸟苷酸与其它核苷酸的5＇-OH间的键。 2.脱氧核糖核酸酶 DNA磷酸二酯键的酶。DNase牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseI）可切割双链和单链DNA。产物是以5＇-磷酸为末端的寡核苷酸。牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseⅠ），降解产物为3＇-磷酸为末端的寡核苷酸。限制性核酸内切酶：细菌体内能识别并水解外源双源DNA的核酸内切酶，产生3＇-OH和5＇-P。PstⅠ切割后，形成3＇-OH 单链粘性末端。EcoRⅠ切割后，形成5＇-P单链粘性末端。 3.非特异性核酸酶 RNA，又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶。小球菌核酸酶是内切酶，可作用于RNA或变性的DNA，产生3＇-核苷酸或寡核苷酸。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二脂酶属于外切酶。蛇毒磷酸二酯酶能从RNA或DNA链的游离的3＇-OH逐个水解，生成5＇-核苷酸。牛脾磷酸二脂酶从游离的5＇-OH开始逐个水解，生成3＇核苷酸。 1.核苷酸酶 （磷酸单脂酶） 2＇、3＇、5＇，都能水解下来。特异性磷酸单酯酶只能水解3＇核苷酸或5＇核苷酸（3＇核苷酸酶、5＇核苷酸酶）。 2.核苷酶 核苷水解酶：主要存在于植物、微生物中，只水解核糖核苷，不可逆。 首先在各种脱氨酶的作用下水解脱氨，脱氨反应可发生在嘌呤碱、核苷及核苷酸水平上。不同种类的生物分解嘌呤碱的能力不同，因此，终产物也不同。 排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类 排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 排尿囊酸动物：硬骨鱼类 排尿素动物：大多数鱼类、两栖类 某些低等动物能将尿素进一步分解成NH3和CO2排出。 NH3）。 NH3、CO2及有机酸（甲酸、乙酸、乳酸、等）。 人和某些动物体内脱氨基过程有的发生在核苷或核苷酸上。脱下的NH3可进一步转化成尿素排出。 （一）从头合成 由5＇-磷酸核糖-1＇-焦磷酸（5＇-PRPP）开始，先合成次黄嘌呤核苷酸，然后由次黄嘌呤核苷酸（IMP）转化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。 CO2 、甲酸盐、Gln、Asp、Gly，Gln提供-NH2：N9， Gly：C4、C5、N7，510-甲川FHFA：C8，Gln提供-NH2：N3， CO2：C6，Asp提供-NH2：N1，10-甲酰THFA：C2。 1.次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成 1）磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶（转氨） 5-磷酸核糖焦磷酸 + Gln → 5-磷酸核糖胺 + Glu + ppi -构型的核糖转化成β构型。 2）甘氨酰胺核苷酸合成酶 5-磷酸核糖胺+Gly+ATP → 甘氨酰胺核苷酸+ADP+Pi 3）甘氨酰胺核苷酸转甲酰基酶 + N 5 N 10-甲川FH4 + H2O → 甲酰甘氨酰胺核苷酸 + FH4 （4）甲酰甘氨脒核苷酸合成酶 + Gln + ATP + H2O → 甲酰甘氨脒核苷酸 + Glu + ADP + pi 6-重氮-5-氧-正亮氨酸不可逆抑制，这两种抗菌素与Gln有类似结构。 5）氨基咪唑核苷酸合成酶 + ATP → 5-氨基咪唑核苷酸 + ADP + Pi 6）氨基咪唑核苷酸羧化酶 5-氨基咪唑核苷酸+CO2 → 5-氨基咪唑-4羧酸核苷酸 7）氨基咪唑琥珀基氨甲酰核苷酸合成酶 5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸+Asp+ATP → 5-氨基咪唑4-（N-琥珀基）氨甲酰核苷酸 8）腺苷酸琥珀酸裂解酶 5-氨基咪唑-4-（N-琥珀基）氨甲酰核苷酸 → 5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸+延胡索酸 9）氨基咪唑氨甲酰核苷酸转甲酰基酶 5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸+N10-甲酰FH4 → 5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核苷酸+FH4 10）次黄嘌呤核苷酸环水解酶 5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核苷酸 → 次黄嘌呤核苷酸+H2O 5-磷酸核糖 + CO2 + 甲川THFA + 甲酰THFA + 2Gln + Gly + Asp + 5ATP → IMP + 2THFA + 2Glu + 延胡索酸 + 4ADP + 1AMP + 4Pi + PPi 2.腺嘌呤核苷酸的合成（AMP） CO2 、2个甲酸盐、2个Gln、1个Gly、（1+1）个Asp