生物化学核苷酸代谢剖析.ppt

二、核苷酸的分解代谢 －－碱基的分解 1. 嘌呤碱的分解（见课本P261） 2.嘧啶碱的分解（见P262） 三、核苷酸的生物合成 概述： 从头合成 基本途径 半合成（补救合成） 一） 嘌呤核苷酸的从头合成 二）嘧啶核苷酸的从头合成 * 第八章 核酸的酶促降解＆ 核苷酸代谢 一 核酸的酶促降解 二 核苷酸的分解代谢 三 核苷酸的生物合成 一 核酸的酶促降解 核酸 核酸酶 单核苷酸 核苷酸酶 核苷 嘧啶（嘌呤） 核糖（脱氧核糖） 核苷酶 核苷磷酸化酶 嘧啶（嘌呤） 核糖-1-磷酸 脱氧核糖-1-磷酸 核糖-5-磷酸 磷酸戊糖途径 醛缩酶 乙醛 3-磷酸-甘油醛 核酸水解酶的分类 3．按磷酸二酯键断裂的方式 4．其它：如双链酶、单链酶等 1．底物：核糖核酸酶（ribonuclease, RNase） 脱氧核糖核酸酶（deoxyribonuclease, DNase） 2．作用方式：核酸内切酶（endonuclease） 核酸外切酶（exonuclease） 限制性内切酶（restriction endonuclease） 简称限制酶 1979年发现 限制性内切酶主要降解外源的未经特殊修饰的DNA，不降解自身DNA，对自身起了保护作用。 （1）限制性内切酶的特征 ① 具有严格的碱基专一性，有专一的识别顺序、切点 ② 粘性未端，平整末端 （2）限制性内切酶的命名 EcoRI 为大肠杆菌属名的第一个字母 种名头两个字母 所有大肠杆菌的菌株 一类酶的编号 （3）限制性内切酶举例 嘌呤碱（purine, Pu） 嘧啶碱（pyrimidine, Py） 次黄嘌呤 尿素 NH3 + CO2 鸟嘌呤 R NH2 （微生物） 黄嘌呤 尿酸（醇式） NH3 二氢尿嘧啶 还原 H2O （开环） β－脲基丙酸 H2O β －丙AA 碱基代谢的终产物 尿酸 灵长类，短毛狗，鸟类、爬虫类、软体动物、海鞘类、昆虫 尿囊素 哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 尿囊酸 硬骨鱼 尿素 大多数鱼类、两栖类、淡水瓣鳃类 氨 甲壳类、咸水瓣鳃类 核苷酸合成的两条途径 核糖、氨基酸、CO2、NH3 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 辅酶 RNA 核苷 碱基 脱氧核苷 DNA 补救途径 从头合成 CO2 Asp 一碳单位 甲酰－FH4 Gln的酰胺氮 甘氨酸 一碳单位 甲酰－FH4 N1 C4 C5 C6 C2 N3 C8 N7 N9 1、母核各原子的来源 2 、从头合成途径 5－磷酸核糖－1－焦磷酸的合成（PRPP） P OH OH OH O P-OCH2 OH O OH O P-OCH2 P ATP AMP 磷酸核糖焦磷酸激酶 Mg2+ 来源？ 3 嘌呤核苷酸合成特点： 1.合成IMP是在PRPP的基础上，逐个增加原子，直到全部闭环成IMP。 2.从第二步反应起，C1的构型由α－型转为β－型，并一直保持到最后。 3.FH4作为一碳单位的载体起着重要的作用。 4.反应从5－磷酸核糖开始合成一分子IMP，需要消耗由5分子ATP提供的6分子高能磷酸键。 5.反应经过2次闭环，第一次脱水闭环形成咪唑环，第二次脱水闭环形成嘧啶环。 6.IMP合成过程中，各原子加入顺序是： N9; C4,C5,N7; C8; N3; C6; N1; C2。 N1 C4 C5 C6 C2 N3 C8 N7 N9 R--P O IMP （次黄嘌呤核苷酸） 4 、腺嘌呤核苷酸的相互转化 －AMP 和 GMP 的生成 R－P R－P AMP GMP CO2 NH3 Asp N3 C5 N1 C2 C4 C6 氨甲酰磷酸 嘧啶核苷酸合成特点： 1.合成过程先以CO2,NH3,Asp形成嘧啶环后再与PRPP反应合成尿苷酸（UMP ） 。 2.天冬氨酸转氨甲酰酶（E.coli aspartate transcarbamylase,ATCase）－－催化氨甲酰磷酸和天冬氨酸合成氨甲酰天冬氨酸－－是一个别构酶，活性受ATP的激活，受CTP的抑制。 3.乳清酸是一个重要的中间产物，是一个转折点。 胞嘧啶核苷酸的合成： UMP----UDP----UTP----CTP----CDP---CMP UMP CMP *