核酸的酶促降解和核苷酸代謝

本章重點討論核酸酶的類別和特點，對核苷酸的生物合成和分解代謝作一般介紹。第一節(jié)核酸的酶促降解第三節(jié)核苷酸的合成代謝第二節(jié)核苷酸的分解代謝核酸的酶促降解

一、核酸酶二、限制性內(nèi)切酶

核酸酶核苷酸酶核苷酸磷酸化酶

核酸核苷酸核苷堿基+戊糖磷酸核酸酶

1、核酸酶的分類（1）根據(jù)對底物的專一性分為（2）根據(jù)切割位點分為核糖核酸酶(RNase)脫氧核糖核酸酶(DNase)非特異性核酸酶核酸內(nèi)切酶核酸外切酶2、核酸酶的作用特點外切核酸酶對核酸的水解位點5′

p

p

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pOHB

p

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p3′BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（5′端外切5得3）蛇毒磷酸二酯酶（3′端外切3得5）內(nèi)切核酸酶對RNA的水解位點示意圖5′

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pOHPyPuPyPy1′

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pGACU

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pGA3′RNAaseIRNAaseIRNAaseT1RNAaseT1Pu：嘌呤Py：嘧啶

限制性內(nèi)切酶

原核生物中存在著一類能識別外源DNA雙螺旋中4-8個堿基對所組成的特異的具有二重旋轉(zhuǎn)對稱性的回文序列，并在此序列的某位點水解DNA雙螺旋鏈，產(chǎn)生粘性末端或平末端，這類酶稱為限制性內(nèi)切酶（ristrictionendonuclease）。DNA某一片段旋轉(zhuǎn)180o后,順序不變的序列常用的DNA限制性內(nèi)切酶的專一性酶辨認的序列和切口說明‥‥AGCT‥‥‥‥TCGA‥‥‥‥GGATCC‥‥‥‥CCTAGG‥‥‥‥AGATCT‥‥‥‥TCTAGA‥‥‥‥GAATTC‥‥‥‥CTTAAG‥‥‥‥AAGCTT‥‥‥‥TTCGAA‥‥‥‥GTCGAC‥‥‥‥CAGCTG‥‥‥‥CCCGGG‥‥‥‥GGGCCC‥‥BamHIAluIBglIEcoRIHindⅢSalISmaI四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口限制性內(nèi)切酶的命名和意義EcoRI序號從該細菌中分離出來的這一類酶的編號

屬名屬名的第一個字母

種名種名頭兩個字母

株名大腸桿菌的菌株

例：Eco

RI，這是從大腸桿菌（Ecoli）R菌珠中分離出的一種限制性內(nèi)切酶

限制性內(nèi)切酶是分析染色體結(jié)構(gòu)、制作DNA限制圖譜、進行DNA序列測定和基因分離、基因體外重組等研究中不可缺少的工具，是一把天賜的神刀，用來解剖纖細的DNA分子。核苷酸的降解2、嘧啶的降解1、嘌呤的降解

核苷酸酶

核苷酸磷酸化酶核苷酸核苷堿基+（脫氧）戊糖磷酸嘌呤的分解嘧啶的分解脫氨還原水解核苷酸的合成代謝一、核糖核苷酸的生物合成二、脫氧核糖核苷酸的生物合成核糖核苷酸的生物合成1、嘌呤核苷酸的生物合成2、嘧啶核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的從頭合成途徑c、IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMP

a、嘌呤環(huán)上原子的來源b、IMP的從頭合成嘌呤環(huán)上各原子的來源N3N9N7N1C2C6C4C5C8來自谷氨酰胺的酰胺氮來自甲酸來自甲酸來自天冬氨酸來自甘氨酸來自CO2IMP的生物合成嘌呤核苷酸合成補救途徑

磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘌呤+PRPP（5-磷酸核糖-1-焦磷酸）

A(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷A(G)MPATPADP補救途徑就是利用從核酸分解產(chǎn)生的或新合成的現(xiàn)有的嘌呤堿同1-磷酸核糖和ATP反應(yīng)或直接同PRPP反應(yīng)，直接生成嘌呤核苷酸的過程。核苷磷酸化酶嘧啶核苷酸從頭合成途徑

c、UMP轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP

a、嘧啶環(huán)上原子的來源b、UMP的從頭合成嘧啶環(huán)上各原子的來源

來自天冬氨酸來自CO2來自NH3NNCCCC654321尿嘧啶核苷酸合成途徑CTP胞嘧啶核苷三磷酸合成酶

ATPGlnH2OUMPUDPUTP

尿嘧啶核苷酸激酶核苷二磷酸激酶c、UMP轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP嘧啶核苷酸補救合成途徑尿嘧啶+PRPP尿嘧啶+1-P-核糖尿嘧啶核苷+ATPUMP+PPi尿嘧啶核苷+PiUMP+ADP

尿嘧啶核苷酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿苷磷酸化酶尿苷激酶脫氧核苷酸的合成

2、脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成1、脫氧核苷酸的合成核糖核苷酸的還原反應(yīng)硫氧還蛋白核糖核酸還原酶系硫氧還蛋白還原酶核糖核苷酸還原酶NADP+NADPH+H+硫氧還蛋白還原酶FAD核糖核苷酸還原酶（B1和B2）ATP、Mg2+硫氧還蛋白（還原型）SHSH硫氧還蛋白（氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+H2O脫氧核糖核苷二磷酸脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成

胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H++SerNADP++Gly

N5