生物化学09核酸降解和核苷酸的代谢.ppt

5-磷酸核糖 + CO2 + 甲川THFA + 甲酰THFA + 2Gln + Gly + Asp + 5ATP → IMP + 2THFA + 2Glu + 延胡索酸 + 4ADP + 1AMP + 4Pi + PPi 总反应式： （3）IMP转变为GMP和AMP 嘌呤核苷 + 磷酸 核苷磷酸化酶 嘌呤碱 + 戊糖-1-磷酸 2、? 补救途径 (利用已有的碱基和核苷合成核苷酸) (1) 磷酸核糖转移酶途径（重要途径） 次黄嘌呤（鸟嘌呤）+5-PRPP 次黄嘌呤(鸟嘌呤) 磷酸核糖转移酶 IMP（GMP)+ PPi 腺嘌呤 + 5-PRPP 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 AMP + PPi 腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在腺苷激酶的作用下与ATP反应，生成腺嘌呤核苷酸。 2、 核苷激酶途径（生物体内只发现有腺苷激酶） 碱基 + 核糖-1-磷酸 核苷磷酸化酶 核苷 + Pi 腺苷 + ATP 腺苷激酶 腺苷酸 + ADP 与嘌呤核苷酸合成不同，在合成嘧啶核苷酸时，首先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合，生成尿嘧啶核苷酸，最后由尿嘧啶核苷酸转化为胞嘧啶核苷酸。 二、 嘧啶核苷酸的合成 1、? 从头合成 （1）嘧啶环上各原子的来源 来自天冬氨酸 来自CO2 来自NH3 N N C C C C 6 5 4 3 2 1 氨甲酰磷酸 （2）尿嘧啶核苷酸的合成 天冬氨酸转氨甲酰酶 二氢乳清酸酶 二氢乳清酸脱氢酶 乳清苷酸焦磷酸化酶／Mg2+ 乳清苷酸脱羧酶 尿嘧啶核苷三磷酸可直接与NH3（细菌）或Gln（动物）反应，生成胞嘧啶核苷三磷酸。 UMP + ATP 尿嘧啶核苷酸激酶／Mg2+ UDP + ADP UDP + ATP 核苷二磷酸激酶／Mg2+ UTP + ADP CTP合成酶 UTP+Gln（NH4+）+ ATP + H2O CTP + Glu +ADP+ Pi （3） 胞嘧啶核苷酸的合成 嘧啶碱与1-磷酸核糖生成嘧啶核苷，然后由尿苷激酶催化尿苷和胞苷形成UMP和CMP。 嘧啶碱 + 1-磷酸核糖 核苷磷酸化酶 嘧啶核苷 + Pi 尿苷（胞苷） + ATP 尿苷激酶／Mg2+ UMP（CMP） + ADP （2）磷酸核糖转移酶途径（胞嘧啶不行） 尿嘧啶磷酸核糖转移酶 尿嘧啶 + 5-PRPP UMP + PPi 2、? 补救途径 （1）?嘧啶核苷激酶途径（重要途径） 嘌啶核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较 相同点 1. 合成原料基本相同 嘌啶核苷酸 嘧啶核苷酸 2. 都有从头和补救途径 3. 先合成有关的核苷酸, 再合成核苷酸。 不同点 1. 在5-P -R基础上合成嘌呤环 2. 最先合成的核苷酸是 IMP 3. 在IMP基础上完成AMP和GMP的合成 1. 先合成嘧啶环再与5-P-R结合 2. 先合成UMP 3. 以UMP为基础, 完成CTP, TMP的合成 脱氧核糖核苷酸是由相应的核糖核苷酸衍生而来的。 三、脱氧核苷酸的合成 核糖核苷酸还原酶 二、核苷酸的生物合成 3、脱氧核糖核苷酸的生物合成 核糖核苷酸还原需要二个氢，其最终的给体是NADPH 硫氧还蛋白 谷氧还蛋白 （1）核糖核苷酸的还原反应 NADP+ NADPH+H+ 硫氧还蛋白还原酶 FAD 核糖核苷酸还原酶（B1和B2） ATP 、Mg2+ 硫氧还蛋白（还原型） SH SH 硫氧还蛋白（氧化型） S S O P-P-CH2 N OH OH 核糖核苷二磷酸 O P-P-CH2 N OH H + H2O 脱氧核糖核苷二磷酸 ADP、GDP、CDP、UDP 腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶核糖核苷酸经还原，将核糖第二位碳原子的氧脱去，即成为相应的脱氧核糖核苷酸。 还原反应一般在核苷二磷酸（NDP）水平上进行 由尿嘧啶脱氧核苷酸（dUMP）经甲基化生成。Ser提供甲基，NADPH提供还原当量。 （2）胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成 H 胸腺嘧啶核苷酸合成酶 dUMP + N5,N10-亚甲基THFA dTMP + 二氢叶酸 二氢叶酸还原酶 7，8-二氢叶酸 + NADPH + H+ 5，6，7，8-THFA + NDAP+ Ser羟甲基转移酶 Ser + THFA Gly+N5,N10-亚甲基THFA+H2O 四氢叶酸是一碳的载体，参与嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成。 氨基蝶呤、氨甲蝶呤是叶酸的类似物，能与二氢叶酸还原酶不可逆结合，阻止FH4的生成，从而抑制FH4参与的一碳单位的转移。 三、? 核苷酸合成总结 * * * * 嘌呤碱和5-PRPP在特异的磷酸核糖转移酶的作用下生成嘌呤核苷酸 第9章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢 第一节 核酸的酶促降解