核酸分解和核苷酸代謝核酸分解和核苷酸代謝第1頁(yè)Ⅰ.核酸分解（水解）無嘌呤酸堿基與戊糖N-糖苷鍵磷酸之間3',5'-磷酸二酯鍵1.酸水解最不穩(wěn)定次序DNA嘌呤糖苷鍵﹤嘧啶糖苷鍵﹤磷酸酯鍵DNA：pH1.6于37℃透析即可完全除去嘌呤；

pH2.8于100℃加熱1h，也可除去嘌呤化學(xué)鍵核酸分解和核苷酸代謝第2頁(yè)2.堿水解RNA二酯鍵﹤DNA二酯鍵﹤糖苷鍵最不穩(wěn)定次序2'-核苷酸和3'-核苷酸少許核苷2',5'-和3',5'-核苷二磷酸DNA水解產(chǎn)物RNA堿穩(wěn)定，稀堿只變性，不水解！無2'-OH，故不形成2',3'-環(huán)核苷酸中間物！lmol/LNaOH中100℃4h，得寡聚脫氧核苷酸！核酸分解和核苷酸代謝第3頁(yè)3.酶水解分解部位：小腸、十二指腸吸收部位：小腸粘膜核酸酶部位磷酸二酯酶非特異性水解磷酸二酯鍵，無堿基專一性專一水解核酸酶，有堿基專一性。⑴核酸外切酶exonuclease從核酸末端開始逐一水解出核苷酸核酸水解酶。概念5'端開始，產(chǎn)生3'-核苷酸3'端開始，產(chǎn)生5'-核苷酸蛇毒磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶核酸分解和核苷酸代謝第4頁(yè)⑵核酸內(nèi)切酶endonuclease從核酸內(nèi)部開始，有一定專一性切點(diǎn)核酸水解酶。①核糖核酸酶類A.牛胰核糖核酸酶（RNaseⅠ，EC2.7.7.16）例題牛胰概念提取產(chǎn)物性質(zhì)最適pH為7.0~8.2，耐熱，可人工合成。3'-嘧啶核苷酸；或3'-嘧啶核苷酸結(jié)尾寡核苷酸。核酸分解和核苷酸代謝第5頁(yè)B.核糖核酸酶T1（ribonucleaseT1，EC3.1.4.8）Ap殘基tRNA可形成3'-腺苷酸結(jié)尾寡核苷酸性質(zhì)產(chǎn)物切點(diǎn)耐熱，耐酸；專一性較高C.核糖核酸酶T2（RNaseT2，EC2.7.7.17)3'-鳥苷酸為末端寡核苷酸或3'-鳥苷酸核酸分解和核苷酸代謝第6頁(yè)②脫氧核糖核酸酶類

A.牛胰脫氧核糖核酸酶B.牛脾脫氧核糖核酸酶最適pH4~5，0.3mol/LNa+激活，Mg2+抑制！3'-磷酸末端寡聚核苷酸平均長(zhǎng)度為6個(gè)核苷酸。產(chǎn)物名稱名稱產(chǎn)物底物DNaseⅠ，EC3.1.4.5雙鏈或單鏈DNA5'-磷酸結(jié)寡聚核苷酸平均長(zhǎng)度4個(gè)核苷酸。條件DNaseⅡ，EC3.1.4.6核酸分解和核苷酸代謝第7頁(yè)C.鏈球菌脫氧核糖核酸酶特征條件最適pH=7。5'-磷酸為末端碎片長(zhǎng)度不定RNase：酶穩(wěn)定、耐高溫DNase：種類多、工具酶產(chǎn)物核酸分解和核苷酸代謝第8頁(yè)⑶限制性內(nèi)切酶restrictionendonuclease細(xì)菌中存在降解外源DNA核酸水解酶。適應(yīng)概念有4~6對(duì)堿基序列專一性，中心點(diǎn)互補(bǔ)對(duì)稱大多數(shù)產(chǎn)生粘末端?？赡苁羌?xì)菌免疫防御，抵抗外來分子侵襲，相當(dāng)于免疫細(xì)胞。特點(diǎn)

限制性內(nèi)切酶是分子生物學(xué)研究主要工具酶核酸分解和核苷酸代謝第9頁(yè)EcoRⅠE：大腸桿菌（Escherichiacoli）屬名co：種名頭兩個(gè)字母R：菌株、變種、品種Ⅰ：酶類別是否斜體？命名屬名＋種名＋株名+類別Ⅰ類：內(nèi)切、修飾，識(shí)別與切割位點(diǎn)不一致Ⅱ類：識(shí)別與切割位點(diǎn)統(tǒng)一Ⅲ類：切割方式基礎(chǔ)同Ⅱ類核酸分解和核苷酸代謝第10頁(yè)Ⅱ.核苷酸降解

1.核苷酸水解核苷酸+H2O→核苷+磷酸名稱：總稱磷酸單酯酶，2'，3'，5'-Pi存在：廣泛存在核苷酸酶：水解3'，5'-Pi磷酸單酯酶！核苷磷酸化酶核苷+磷酸←→堿基+戊糖-1-磷酸存在廣泛，反應(yīng)可逆。酶核苷+H2O→堿基+戊糖名稱：核苷酶或核苷水解酶作用：植物和微生物，只水解核糖核苷酶核酸分解和核苷酸代謝第11頁(yè)2.嘌呤分解嘌呤分解產(chǎn)物人類、靈長(zhǎng)類、爬行類、鳥類氨尿素尿酸微生物植物魚類、兩棲類、人類（少）魚類、兩棲動(dòng)物、海洋無脊椎動(dòng)物大量存在代謝中產(chǎn)物如尿囊素和尿囊酸等氨、二氧化碳、有機(jī)酸（甲酸、乙酸、乳酸等）核酸分解和核苷酸代謝第12頁(yè)尿酸生成核酸分解和核苷酸代謝第13頁(yè)人體嘌呤代謝主要肝臟、小腸、腎臟核酸大量分解（白血病、惡性腫瘤等）或食入高嘌呤食物，血中尿酸＞0.48mmol/L關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾（痛風(fēng)）尿酸成鹽結(jié)晶，沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等別嘌呤醇，結(jié)構(gòu)似次黃嘌呤抑制黃嘌呤氧化酶！癥狀治療部位異常原因核酸分解和核苷酸代謝第14頁(yè)3.嘧啶分解核酸分解和核苷酸代謝第15頁(yè)核酸分解和核苷酸代謝第16頁(yè)Ⅲ.核苷酸合成

1.嘌呤核糖核苷酸合成NNC1345678NN92CCCCN1

：天冬氨酸

C2、C8

：一碳單位C3、N9

：谷氨酰胺C4、C5、N7：甘氨酸

C6

：CO2核酸分解和核苷酸代謝第17頁(yè)⑴次黃嘌呤核苷酸合成核酸分解和核苷酸代謝第18頁(yè)⑵腺嘌呤核苷酸合成IMP+Asp延胡索酸+AMP

GTPGDP+Pi腺苷酸琥珀酸合成酶腺苷酸琥珀酸裂解酶羽田殺菌素（Asp類似物）名稱：N-羥-N-甲酰甘氨酸，hadacidin結(jié)構(gòu)：類似天冬酰胺作用：抑制腺苷酸琥珀酸合成酶活性，阻止腺苷酸琥珀酸生成，阻止核酸合成，抗癌！結(jié)果：未用于臨床，對(duì)肝、腎毒副作用大羽田殺菌素核酸分解和核苷酸代謝第19頁(yè)⑶鳥嘌呤核苷酸合成

黃嘌呤核苷酸經(jīng)氨基化成鳥嘌呤核苷酸。谷氨酰胺谷氨酸IMP

XMPGMPATPAMP+PPiH2ONADH2①NAD②①次黃嘌呤核苷酸脫氫酶②鳥嘌呤核苷酸合成酶細(xì)菌：自由氨動(dòng)物：谷氨酰胺氨基起源核酸分解和核苷酸代謝第20頁(yè)salvagepathway：細(xì)胞內(nèi)核苷酸降解生成嘌呤和嘧啶在酶作用下合成單核苷酸路徑！概念⑷由嘌呤堿和核苷合成核苷酸（補(bǔ)救路徑）第一路徑核酸分解和核苷酸代謝第21頁(yè)第二路徑堿基+戊糖-1-磷酸

核苷+磷酸核苷+ATP

核苷酸+ADP核苷磷酸化酶：存在廣泛，反應(yīng)可逆！核苷激酶：生物體內(nèi)僅腺苷激酶缺乏其它嘌呤核苷激酶核酸分解和核苷酸代謝第22頁(yè)早期：腎結(jié)石和痛風(fēng)發(fā)展：自殘肢體，痙攣、咬傷唇、舌、指缺乏次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶，使鳥嘌呤和次黃嘌呤補(bǔ)救路徑障礙，產(chǎn)生過量尿酸。伴性隱性遺傳癥狀

Lesch-Nyhan綜合征：自毀容貌綜合征原因遺傳方式核酸分解和核苷酸代謝第23頁(yè)2.嘧啶核苷酸合成CO2GlnAsp產(chǎn)物原料副產(chǎn)品中間產(chǎn)物氨甲酰磷酸、天冬氨酸嘧啶環(huán)，乳清苷酸尿嘧啶核苷酸其它嘧啶核苷酸核酸分解和核苷酸代謝第24頁(yè)⑴尿嘧啶核苷酸合成核酸分解和核苷酸代謝第25頁(yè)⑵胞嘧啶核苷酸合成氨動(dòng)物細(xì)菌氨基供體谷氨酰胺核酸分解和核苷酸代謝第26頁(yè)尿嘧啶+5-磷酸核糖焦磷酸

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尿嘧啶核苷酸+PPiUMP磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶+1-磷酸核糖

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尿嘧啶核苷+Pi尿苷磷酸化酶尿嘧啶核苷+ATP

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尿嘧啶核苷酸+ADP尿苷激酶胞嘧啶核苷+ATP

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胞嘧啶核苷酸+ADP尿苷激酶，與嘌呤不一樣！胞嘧啶不能直接與5-磷酸核糖焦磷酸反應(yīng)，但尿苷激酶能催化胞苷被ATP磷酸化而形成胞嘧啶核苷酸。⑶嘧啶核苷酸補(bǔ)救路徑核酸分解和核苷酸代謝第27頁(yè)重新利用嘧啶、核苷嘧啶補(bǔ)救路徑特點(diǎn)嘌呤堿基→核苷酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶核苷→核苷酸嘧啶核苷激酶，廣泛存在核酸分解和核苷酸代謝第28頁(yè)3.三磷酸核苷酸合成BMP+ATP

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BDP+ADPBDP+ATP

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BTP+ADPGT