1、第十一章 核苷酸代謝,楊如意 ,主要內(nèi)容：,核酸怎樣分解成核苷酸 核苷酸又怎樣進(jìn)一步分解 生物怎樣合成核苷酸,一、核酸的酶促降解,（一）核酸的降解,核酸酶（磷酸二酯酶） 核酸內(nèi)切酶：DNase、RNase ，專一性高 核酸外切酶：蛇毒磷酸二酯酶、牛脾磷酸二酯酶，專一性低,（二）核苷酸的降解,核苷酸酶（磷酸單酯酶） 專一性的磷酸單酯酶: 3-核苷酸酶, 5-核苷酸酶 非專一性磷酸單酯酶,（三）核苷的降解,磷酸解 核苷Pi 堿基核糖-1-Pi 水解 核苷H2O 堿基核糖,核苷磷酸化酶,核苷水解酶,二、嘌呤和嘧啶的分解,（一）嘌呤的分解 不同種類的生物分解嘌呤的能力不同，產(chǎn)物也不同。人、靈長(zhǎng)類、鳥類

2、、某些爬蟲類將嘌呤分解成尿酸，其他生物還可將尿酸進(jìn)一步分解成尿囊素、尿囊酸、尿素、甚至CO2、NH3。,核酸中的嘌呤主要是Ade、Gua首先脫氨，分別生成次黃嘌呤和黃嘌呤，再進(jìn)一步代謝生成尿酸。 動(dòng)物中A的脫氨主要是在腺苷和腺苷酸的水平上，而G主要是在堿基水平上。,尿酸過(guò)多導(dǎo)致痛風(fēng)（gout）,（二）嘧啶的分解,RNA：Cyt、Ura,DNA：Thy,三、核苷酸的生物合成,（一）核苷酸生物合成的基本途徑 1.從頭合成（肝臟） 利用核糖磷酸、Aa、CO2、NH3等經(jīng)酶催化合成。 2.補(bǔ)救途徑（腦、骨髓或特殊生理?xiàng)l件下） 利用體內(nèi)游離的堿基或核苷合成。,（二）嘌呤核苷酸的從頭合成,從頭合成途徑（D

3、e novo synthesis）,首先合成IMP,1.IMP的合成,磷酸核糖焦磷酸 合成酶催化 PRPP為核糖磷酸的供體,嘌呤核苷酸從頭合成中的關(guān)鍵步聚,磷酸核糖焦磷酸酰胺基轉(zhuǎn)移酶,注意反應(yīng)中核糖構(gòu)型的變化,purine環(huán)各原子的來(lái)源,2.AMP和GMP的合成,3.補(bǔ)救途徑（salvage pathway）,(2) phosphoribosyl transferase（更重要的補(bǔ)救途徑）,(adenine phosohoribosyl transferase),(hypoxanthine-guanine phosohoribosyl transferase),嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成的生理意義,節(jié)

4、約能量和一些氨基酸的消耗。 有些組織（如腦、骨髓）不能從頭合成嘌呤核苷酸，只能進(jìn)行嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成。 HGPRT完全缺失的患兒，表現(xiàn)為自毀容貌綜合癥。,Lesch-Nyhan Syndrome,Absence of HGPRTase X-linked (Gene on X) Occurs primarily in males Characterized by: Increased uric acid Spasticity Neurological defects Aggressive behavior Self-mutilation,（三）嘧啶核苷酸的合成,與嘌呤核苷酸合成的相同處：都有從

5、頭合成途徑和補(bǔ)救途徑。 顯著不同處：先合成嘧啶環(huán)，然后再和PRPP作用形成核苷酸。,1.UMP的合成,（1）從頭合成途徑（De novo synthesis） 第一階段：合成氨甲酰磷酸 第二階段: 嘧啶核的形成，包括反應(yīng)2，3，4 第三階段：形成尿苷酸, 包括反應(yīng)5，6,尿苷酸的生物合成,（2）補(bǔ)救途徑（salvage pathway）,尿苷磷酸化酶,Ura,R-1-P,Pi,U（尿苷）,尿苷激酶,UMP（更重要）,ATP,ADP,尿嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,Ura,PRPP,PPi,2.UTP和CTP合成,（四）核苷酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹塑杖姿?只有NTP才能合成RNA和DNA (d)NMPATP(d)ND

6、PADP 激酶催化，對(duì)堿基專一，對(duì)戊糖無(wú)要求 (d)NDPATP (d)NTPADP 激酶催化，對(duì)堿基和戊糖都無(wú)要求,（五）脫氧核苷酸的合成,核苷二磷酸還原酶催化 核苷二磷酸的還原 硫氧還蛋白作為還原劑,（六）胸腺苷酸的合成,UMPdTMP,要解決二個(gè)問(wèn)題: （1）糖基的脫氧 （2）堿基的甲基化，先脫氧后甲基化，高等動(dòng)物中 在DP水平上脫氧，在MP水平上甲基化,（七）核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié),嘌呤核苷酸的調(diào)節(jié),嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié),（八）核苷酸從頭合成的抗代謝物,抗代謝物可抑制核苷酸的合成，從而控制快速生長(zhǎng)的腫瘤細(xì)胞，主要有： 1.嘌呤類似物,2.Gln和Asp類似物 Gln:重氮絲氨酸，6-重氮-5-氧正亮氨酸 Asp:羽田殺菌素 具有抗癌作用，但副作用大。,3.葉酸類似物,氨基蝶呤和氨甲蝶呤（治療白血病）,4.嘧啶類似物,5-氟尿嘧啶脫氧核苷酸與T結(jié)構(gòu)類似，可阻斷TMP 的合成，或摻入RNA