第八章--核酸的酶促降解和核苷酸代谢.ppt

第九章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢 第一节、核酸的酶促降解 第二节、核苷酸的分解代谢 第三节、核苷酸的生物合成 第一节、核酸的酶促降解 核糖或脱氧核糖（戊糖） 嘌呤或嘧啶（碱基） 核苷酶（核苷磷酸化酶，核苷水解酶） 磷酸 核苷（碱基－戊糖） 核苷酸酶（磷酸单酯酶） 核苷酸（碱基－戊糖－磷酸） 核酸酶 核酸（DNA和RNA） 一、核 酸 酶 核酸酶：水解酶 EC3 作用的键： 3’,5’-磷酸二酯键 2、根据对底物的 专一性分为 核糖核酸酶(RNase) 脱氧核糖核酸酶(DNase) 非特异性核酸酶 1、根据切割位点分为 核酸内切酶 核酸外切酶 核酸酶的分类 1、外切核酸酶对核酸的水解位点 （5′端或3′端的第一个3’,5’-磷酸二酯键） 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5 3） 蛇毒磷酸二酯酶（ 3′端外切3 5） 非特异性核酸酶，作用于DNA、RNA 2、内切核酸酶对RNA的水解位点 （内部3’,5’-磷酸二酯键） 5′ p p p p OH Py Pu Py Py 1′ p p p G A C U p p p G A 3′ RNase I Pu ：嘌呤 Py：嘧啶 牛胰核酸酶 曲霉核酸酶 RNase T1 3、脱氧核糖核酸酶 5′ p p p p OH B p p p p 3′ B B B B B B B 牛脾脱氧核糖核酸酶（DNase II） 牛胰脱氧核糖核酸酶（DNase I） 特异性核酸酶，只作用于DNA 原核生物中存在着一类酶，能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异序列（回文序列），并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平齐末端，这类酶称为限制性内切酶。 4、限制性内切酶 P259 具有很强的专一性 未甲基化修饰的特异序列。 回文序列 第二节 核苷酸分解代谢 可逆 不可逆 腺嘌呤和鸟嘌呤要经过脱氨氧化转变为黄嘌呤再 进行降解。 不同生物分解嘌呤的酶系不一样，最终产物不同。 生物进化程度愈高，分解嘌呤的能力愈差 嘌呤的分解 人、猿、鸟 非灵长类哺乳动物 硬骨鱼 尿囊酸 鱼类、两栖类 尿素 CO2 NH3 低等无脊椎动物 植物 保存 关键酶：黄嘌呤氧化酶 抑制剂－别嘌呤醇 最终产物：尿酸 正常人：血尿酸 119-357 μmol/L （2-6 mg/dl） 男 267.7 μmol/L （4.5 mg/dl） 女 208.2 μmol/L （3.5 mg/dl） 血尿酸 8 mg/dl 结晶 沉积组织 痛风（gout） 嘧啶的分解 各种嘧啶先转变为二氢嘧啶再进一步分解。 脱氨基 还原 打破环内双键 水解 开环 再水解 第三节 核苷酸的合成代谢 核苷酸的合成途径 从头合成途径 补救途径 从头合成(de novo synthesis)途径： 利用氨基酸、磷酸戊糖等简单物质为原料，经 过一系列酶促反应合成核苷酸。 补救途径(或重新利用，salvage pathway) ： 利用体内游离的碱基或核苷（现成原料）合成 核苷酸。 一、核糖核苷酸的生物合成 （一）嘌呤核苷酸的生物合成 1、 从头合成途径 AMP GMP ?合成部位：胞液 合成过程不是先形成游离的嘌呤，然后生成核苷酸，而是直接形成次黄嘌呤核苷酸（IMP），由IMP转变成AMP与GMP （一磷酸水平） ?嘌呤的各个原子是在磷酸核糖焦磷酸（PRPP） 的C1位上逐渐加上去的，逐步合成嘌呤环 嘌呤环上的N、C原子由氨基酸、甲酸和CO2提供 参与合成的氨基酸：天冬氨酸(Asp)、甘氨酸(Gly、谷氨酰胺(Gln) 嘌呤环上各原子的来源 N3 N9 N7 N1 C2 C6 C4 C5 C8 来自谷氨酰胺的酰胺氮 来自甲酸 来自甲酸 来自天冬氨酸 来自甘氨酸 来自CO2 “竹竿”（Gly）立中央，“谷子”(Gln)下面长，二氧化碳“天”(Asp)上飘，“假仙”（甲酰）在两旁 2、嘌呤核苷酸的补救合成途径 ①嘌呤碱与PRPP反应生成嘌呤核苷酸 ②嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸 两条途径 腺嘌呤 + PRPP AMP + PPi APRT 次黄嘌呤 + PRPP IMP + PPi HGPRT 鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi 腺嘌呤核苷 腺苷激酶 ATP ADP AMP （二）嘧啶核苷酸的生物合成1