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第八章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢 第一节 核酸的酶促降解 一、核酸酶 （1）外切核酸酶 （2）内切核酸酶 二、限制性内切酶 常用的DNA限制性内切酶的专一性 1. 限制性内切酶类型 2. 限制性内切酶的命名和意义 嘌呤的分解 一、核糖核苷酸的生物合成 1. 嘌呤核苷酸的从头合成途径 IMP的生物合成 2. 嘌呤核苷酸合成补救途径 嘧啶核苷酸从头合成途径 嘧啶环上各原子的来源 尿嘧啶核苷酸合成途径 脱氧核苷酸的合成 核糖核苷酸的还原反应 脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 核苷酸的合成及相互关系 补充内容：氨基酸与一碳基团代谢 一碳基团 叶酸和 四氢叶酸（FH4） 一碳基团的来源与转变 1、一碳基团（一碳单位）的概念 2、一碳基团和氨基酸代谢 Gly、Ser、Thr、His都可以作为一碳基团的供体。 3、一碳基团的利用：参与合成反应， 如磷脂、核苷酸等的合成。 在代谢过程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解产生具有一个碳原子的基团（不包括CO2），称为一碳基团。一碳基团的转移除了和许多氨基酸的代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成 一碳基团转移酶的辅酶：FH4 一碳基团四氢叶酸化合物的结构和命名 -CH=NH 亚氨甲基 H-CO- 甲酰基 -CH2OH 甲醇基 -CH= 次甲基 -CH2- 亚甲基 -CH3 甲基 叶酸 四氢叶酸 H H 10 5 N5，N10-CH2-FH4 N5-CHO-FH4 CH2 CHO * * 核酸酶 核苷酸酶 核酸 核苷酸 核苷 碱基+戊糖-1-磷酸 核苷酸磷酸化酶 1、分类 （1）根据对底物的专一性分: （2）根据切割位点分: 核糖核酸酶(RNase) 脱氧核糖核酸酶(DNase) 非特异性核酸酶 核酸内切酶 核酸外切酶 5′ p p p p OH B p p p p 3′ B B B B B B B 牛脾磷酸二酯酶 （ 5′端外切，切5’端得3’磷酸） 蛇毒磷酸二酯酶 （ 3′端外切，切5’端得3’磷酸） 2、核酸酶的作用特点 5′ p p p p OH Py Pu Py Py 1′ p p p G A C U p p p G A 3′ RNAase I RNAase I RNAase T1 RNAase T1 Pu ：嘌呤 Py：嘧啶 原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的具有二重旋转对称性的回文序列，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶（ristriction endonuclease）。 限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。 酶 辨认的序列和切口 说明 ‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥ ‥ ‥G G A T C C ‥‥ ‥ ‥C C T A G G ‥‥ ‥ ‥A G A T C T ‥‥ ‥ ‥T C T A G A ‥‥ ‥ ‥G A A T T C ‥‥ ‥ ‥C T T A A G ‥‥ ‥ ‥A A G C T T‥‥ ‥ ‥T T C G A A ‥‥ ‥ ‥G T C G A C ‥‥ ‥ ‥C A G C T G ‥‥ BamH I Alu I Bgl I EcoR I Hind Ⅲ Sal I 四核苷酸，平端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 I型：分子量大于105，多亚基，需S-线苷蛋氨酸、ATP和Mg2+ ，识别位点与切割位点相差甚远，产物为异质，是限制与修饰相排斥的多功能酶. Ⅱ型：分子量小于105，需Mg2+ ，切割位点位于识别 位点上，产物为专一性片段，不具修饰酶功能。现在分子生物学研究所用的限制性内切酶均为此类。 Ⅲ型：识别位点为5-7 bp的非对称序列 ，切割位点在顺序之外离识别 序列5-10 bp，切割双链，个别也切割单链。是限制与修饰兼有的多功能酶. EcoR I 序号 属名 种名 株名 例：Eco R I，从大肠杆菌（E. coli）R菌珠中分离得到的 第二节 核苷酸的降解 核酸酶