功能与核苷酸代谢.ppt

第九章 核酸化学与核苷酸代谢 概　述 核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。 核酸是生命遗传信息的携带者和传递者，它不仅对于生命的延续，生物物种遗传特性的保持，生长发育，细胞分化等起着重要的作用，而且与生物变异，如肿瘤、遗传病、代谢病等也密切相关。 因此，核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。 核酸是由核苷酸组成的具有复杂三维结构的大分子化合物，是遗传的物质基础。 核 酸 的 种 类 脱氧核糖核酸(DNA) 核苷酸库 核苷酸的生理功用 作为核酸合成的原料----最主要的功能 体内能量的利用形式 第一节 嘌呤核苷酸代谢 一、嘌呤核苷酸的合成代谢 反应过程： 一、嘌呤核苷酸的合成代谢 一、嘌呤核苷酸的合成代谢 嘌呤核苷酸的分解代谢 第二节 嘧啶核苷酸代谢 一、嘧啶核苷酸的合成代谢 腺嘌呤+1-磷酸核糖 腺苷+Pi 核苷磷酸化酶 (2) 腺嘌呤与1-磷酸核糖生成腺苷, 再生成腺嘌呤核苷酸 腺苷+ATP 腺苷激酶 腺苷酸+ADP 生理意义 减少从头合成时能量和原料的消耗 ●节省: ● 作为某些器官(脑,骨髓和脾)合成核苷酸的途径 遗传疾病 Lesch-Nyhan 莱-尼综合征,自毁容貌综合征 HGPRT基因缺陷 嘌呤合成过多，明显的高尿酸血症，痛风伴 -----罕见的性染色体X连锁遗传病 疾病生化本质: 行为, 称之为自毁容貌综合征. 大脑瘫痪、智力减退、舞蹈手足综合征,身体 和精神发育迟缓, 有咬指咬唇的强迫性自残 (三) 腺苷酸和鸟苷酸的相互转变 AMP GMP XMP AMPS IMP NH3 腺苷酸脱氨酶 NADP+ NH3 NADPH 鸟苷酸还原酶 (四) 脱氧(核糖)核苷酸的合成 在核苷二磷酸水平被还原而成 OH O P O OH H 碱基 H OH H H O O OH O P HO OH O P O H H 碱基 H OH H H O O OH O P HO NADPH+H+ NADP+ +H2O 核糖核苷酸还原酶 dNDP NDP 脱氧核苷酸的具体生成过程 NDP dNDP NADP+ NADPH+H+ 还原型硫氧化 还原蛋白-(SH)2 氧化型硫氧化 S 还原蛋白 S 核糖核苷酸还原酶,Mg2+ 硫氧化还原蛋白还原酶 (FAD) NDP dNDP 核糖核苷酸还原酶 ADP dADP 核糖核苷酸还原酶 GDP dGDP 核糖核苷酸还原酶 UDP dUDP 核糖核苷酸还原酶 CDP dCDP 核糖核苷酸还原酶 TDP dTDP dNDP+ATP dNTP+ADP 激酶 激酶 dCDP+ATP dCTP+ADP dUDP+ATP dUTP+ADP 激酶 dGDP+ATP dGTP+ADP 激酶 dADP+ATP dATP +ADP 激酶 dTTP ? dNDP dNMP+Pi 磷酸酶 下一节讲 嘌呤核苷酸抗代谢物主要是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物 采用竞争性抑制或“以假乱真”等方式抑制合成代谢中的酶，从而干扰和阻断核苷酸的合成, 从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成. 由于肿瘤的核酸与蛋白质代谢旺盛, 因此抗代谢物可用于肿瘤的化疗 (五) 嘌呤核苷酸的抗代谢物 一、嘌呤核苷酸的抗代谢物 1. 嘌呤类似物: 8-氮杂鸟嘌呤 N OH N N N H N SH N N N H N SH N N N H H2N N OH N N N H N 6-巯基鸟嘌呤 次黄嘌呤 6-巯基嘌呤 （6-MP） 一、嘌呤核苷酸的抗代谢物 2. 氨基酸类似物 抑制有谷氨酰胺参与的反应 H2N—C—CH2—CH2—CH—COOH O NH2 N+ —N—CH2—C—O—CH2—CH—COOH O NH2 N+ —N—CH2—C—CH2—CH2—CH—COOH O NH2 谷氨酰胺 氮杂丝氨酸（重氮乙酰丝氨酸） 6-重氮-5-氧正亮氨酸 一、嘌呤核苷酸的抗代谢物 3. 叶酸类似物 抑制有一碳单位参与的反应 R=H，氨喋呤 R=CH3，氨甲喋呤 N NH2 N N N H H2N —CH2—N— R —C—N—CH O CH2 CH2 COOH COOH H N N C H —CH2—N— H —C—N—CH O CH2 CH2 COOH COOH H H2N N OH N H 5,6,7,8四氢叶酸 PRPP Gln 6MP 氮杂丝氨酸 PRA GAR FGAR FGAM MTX 氮杂丝氨酸 AICAR MTX FAICAR IMP AMP GMP PRPP PPi PPi PRPP 6MP 6MP 6MP 氮杂丝氨酸 A I G PRPP PPi 嘌呤核苷