生物化学---第十一章　核苷酸代谢.pptVIP

第十章　核苷酸代谢 第一节　核苷酸分解代谢 二、嘧啶核苷酸的分解代谢过程 （一）从头合成途径 1.概念： 通过利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径(de novo synthesis)。 这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺，脑及骨髓无法利用此途径合成核苷酸 3.从头合成途径的特点 ①参与从头合成途径的酶均在胞液中 ②以磷酸戊糖途径中合成的5’-磷酸核糖（5’-PR）为原料，经11步反应生成次黄嘌呤核苷酸（IMP）。 ③在合成IMP的过程中，由氨基酸，CO2，一碳单位逐步提供元素或基团，在5’-磷酸核糖分子上完成嘌呤碱基的合成 ④从IMP出发再合成AMP和GMP。 4.合成过程 (1) 5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）合成 (2).次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成 IMP的 生物合成 正性调节表现为前后两端调节 前端正性调节-----两个关键酶的促进作用。 PRPPK和GPAT/PPAT ，底物ATP、5’-磷酸核糖促进其活性，增加IMP的合成。 后端正性调节----- 由ATP促进GMP合成酶 由GTP促进腺苷酸代琥珀酸合成酶 增加GTP和ATP的合成。 2）负性调节主要为合成产物反馈抑制性调节 6个长反馈调节:由AMP，GMP和IMP分别反馈抑制PRPPK和GPAT这两关键酶的活性。 2个短反馈调节:由AMP反馈抑制ASS，由GMP反馈抑制IMPD的活性所进行的反馈抑制来调节嘌呤核苷酸的从头合成。 　　　　嘌呤从头合成 合成原料：Asp Gly Gln CO2 一碳单位 重要中间产物：PRPP 关键酶： 　PRPP合成/激酶　酰胺转移酶　 阻断剂：氨基酸或一碳单位结构类似物 过程：在磷酸核糖的分子上逐步合成 嘌呤核苷酸合成的总结： 　 (三)嘧啶核苷酸的从头合成 2. 合成部位：主要在肝细胞胞液中进行, 3. 合成特点： （1）先合成嘧啶环，再与PRPP连接； （2）先合成UMP，再转变成其他嘧啶核苷酸。 （2）嘧啶核苷酸从头合成的特点 ①合成所需要的酶系大多在胞液内，但 二氢乳清酸脱氢酶位于线粒体内 ②合成从CO2和谷氨酰胺开始，经6步反 应先合成出尿嘧啶核苷酸（UMP）。 ③由UMP出发再合成其它的嘧啶核苷酸。 氨基甲酰磷酸合成酶I、II的区别★ 5. 嘧啶核苷酸从头合成的调节 (1)正性调节:ATP---磷酸核糖焦磷酸激酶 PRPP---乳清酸磷酸核糖转移酶 嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成途径有共同的正性调节。保证嘌呤和嘧啶核苷酸合成速度的同步化，以便合成出等量的嘌呤和嘧啶核苷酸。 (2）嘧啶核苷酸负性调节 ---合成产物的反馈抑制进行调节。主要集中在对4个关键酶的反馈抑制上 A:氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPSⅡ） 由UMP反馈抑制。 B:天冬氨酸转氨基甲酰酶(CAT) 由UMP和CTP反馈抑制。 C:乳清酸磷酸核糖转移酶（OPRT） 由ADP和GDP反馈抑制。 D:CTP合成酶(CTPS)，由CTP反馈抑制。 CTP对天冬氨酸转氨酶的反馈调节为变构调节,CTP浓度升高时，CTP与调节亚基结合使调节亚基和催化亚基变构，酶由活性态转为无活性态，实现反馈抑制调节。 (四)脱氧核糖核苷酸的合成 脱氢一般通过核糖核苷酸还原酶★实现 多在二磷酸核苷★的水平上发生　有些原核生物在三磷酸核苷水平进行 核糖核苷酸的还原反应 核糖核苷酸的还原反应 核糖核苷酸还原酶示意图 (五)三磷酸核苷酸的合成　 dTMP的合成： 是在核苷一磷酸水平上进行的 (六)核苷酸补救合成途径 2. 嘧啶核苷酸的补救合成 嘧啶核苷酸的补救合成主要有两种方式。 （1）一步合成方式 尿嘧啶+PRPP 尿嘧啶磷酸核糖转移酶 UMP + Ppi （2）二步合成方式 尿嘧啶+1-磷酸核糖 尿苷磷酸化酶 尿嘧啶核苷+Pi 尿嘧啶核苷+ATP 核苷激酶 Mg2+ UMP + ADP 嘌呤核苷酸合成的总结： 　 嘧啶核苷酸合成的总结： 　 (七)从头合成抗代谢物★ 　叶酸类似物 　嘌呤类似物 　嘧啶类似物 Gln Asp　类似物 　核苷类似物 　核糖核苷酸还原酶的代谢类似物 　 核苷酸代谢类似物功能 人工合成核苷酸代谢类似物大都是核苷酸代谢过程中必需的代谢中间体的类似物。它们的化学结构与代谢中间体相类似。因此，它们可以“冒名顶替”，“以假