生物化学核苷酸代谢.ppt

第九章 核苷酸代谢 （Nucleotide Metabilism） 第一节 核苷酸的功能 第二节 核酸的降解与核苷酸代谢 二、 核苷酸代谢 核苷酸的两种合成途径 从头合成途径：指机体利用小分子化合物及一碳单位等物质，经一系列酶促反应合成核苷酸的过程。 补救合成途径：指机体利用碱基或核苷合成核苷酸的过程。 （一）嘌呤核苷酸的合成与分解 1.嘌呤核苷酸从头合成途径 合成要点： 合成原料：谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、天冬氨酸、一碳单位和5-磷酸核糖 合成的组织器官：肝（主要）、小肠和胸腺 合成的细胞内部位：细胞液 关键反应的酶： 磷酸核糖焦磷酸激酶和酰胺转移酶 首先合成次黄嘌呤核苷酸（IMP），是在5-磷酸核糖-1-焦磷酸的基础上逐步合成的 （1）嘌呤环的元素来源 （3）AMP和GMP的合成 嘌呤核苷酸 从头合成过程简述 关 键 反 应 （4）嘌呤核苷酸从头合成途径的调节 2.补救合成途径 生理意义：节省能量和原料，对脑、骨髓等器官尤其重要 自毁容貌综合征(Lesch-Nyhan syndrome, LNS) 遗传方式：X连锁隐性遗传。 缺乏的酶：次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（HGPRT） 基因定位：Xq26-q27。 临床表现：高尿酸血症和高尿酸尿症，痛风性 关节炎，智力迟钝，大脑瘫痪，舞蹈样动作， 自残行为 3.嘌呤核苷酸的分解 痛 风（GOUT） 正常人血尿酸含量：0.12mmol/L～o.36mmol/L. 男均0.27mmol/L, 女均0.21mmol/L 痛风患者：0.48mmol/L 痛风原因：高嘌呤饮食、体内核酸分解增强、肾脏疾病 表现：尿酸盐沉积造成损害 别嘌呤醇治疗痛风：机制是别嘌呤醇在结构上与次黄嘌呤相似，抑制黄嘌呤氧化酶 腺苷脱氨酶（ADA）基因位于20q13-qter，编码一条含363个氨基酸残基的多肽链。 腺苷脱氨酶（ADA）缺乏引起重症免疫缺陷症，即ADA缺乏症。ADA缺乏症患者体内腺苷酸分解代谢严重障碍，T、B淋巴细胞受损，引起反复感染等症状。 1990年和1991年对4岁和9岁的两个ADA缺乏的女孩进行基因治疗，病人体内的ADA水平有原来的1%提高到25%。 （二）嘧啶核苷酸的合成与分解 1.嘧啶核苷酸从头合成 合成要点 合成原料：谷氨酰胺、CO2、天冬氨酸和5-磷酸核糖 合成的组织器官：主要是肝 合成的细胞内部位：细胞液和线粒体 主要的调节酶：氨基甲酸磷酸合成酶Ⅱ、天冬氨酸氨基甲酰基转移酶 首先合成尿苷一磷酸（UMP） 首先逐步合成嘧啶环，再利用5-磷酸核糖-1-焦磷酸合成UMP （1）嘧啶环的元素来源 （2）UMP的合成和（3）CTP的合成 （4）嘧啶核苷酸从头合成途径的调节 2.嘧啶核苷酸补救合成途径 3.嘧啶核苷酸的分解 （三）脱氧核苷酸的生成 脱氧胸苷酸（dTMP）的生成 （四）核苷酸二磷酸、三磷酸的生成 第三节 核苷酸代谢障碍与抗代谢物 二、核苷酸抗代谢物 1.抗代谢物：某些物质在结构上与氨基酸、叶酸、碱基或核苷类似，它们能够竞争性地抑制或干扰 核苷酸合成代谢的某些步骤，这些物质统称为 核苷酸抗代谢物。这些物质通常具有抗肿瘤的作用。 2.抗代谢物的种类 （1）嘌呤类似物 （2）嘧啶类似物 （4）叶酸类似物 （5）核苷类似物 （6）核糖核苷酸还原酶的代谢类似物 （3）氨基酸类似物 PRPP 5-磷酸 核糖胺 甘氨酰胺 核苷酸 甲酰甘氨 酰胺核苷酸 甲酰甘氨咪 核苷酸 5-氨基咪唑-4- 甲酰胺核苷酸 5-甲酰氨基咪唑 -4-甲酰胺核苷酸 IMP AMP GMP 腺嘌呤 鸟嘌呤 6-巯基嘌呤 （6MP） 甲氨蝶呤 （MTX） 氮杂丝氨酸、6MP MTX 6MP 6MP 次黄嘌呤 氮杂丝氨酸 * UDP-葡糖、GDP-甘露糖等参与糖复合物合成等 CDP-胆碱、CDP-乙醇胺、CDP-二酰甘油等参与磷脂合成 SAM是活性甲基供体 PAPS是活性硫酸供体 形成代谢的活性中间物 ATP 提供磷酸基 GTP是四氢生物蝶呤合成的前体物 辅因子合成的前体物 NAD+、NADP+、FAD和SHCoA都含有AMP 辅酶的组分 AMP、ADP和ATP等是酶的变构效应剂 cAMP和cGMP是信号转导的第二信使。 生理调节物质 ATP是细胞主要能量形式 体内能量利用形式 DNA合成的原料（dATP、dGTP、dCTP、dTTP） RNA合成的原料（ATP、GTP、CTP、UTP） 核酸合成的原料 一、 核 酸 与 核 苷 酸 降 解 核 苷 酶 脱氧腺苷一磷酸(dAMP) 脱氧腺苷二磷酸 (dADP) 脱氧腺苷三磷酸 (dATP) 腺苷一磷酸 (AMP) 腺苷二磷酸 (ADP) 腺苷三磷酸(ATP) 脱氧鸟苷一磷酸 (dGMP) 脱氧鸟苷二磷酸 (dGDP) 脱氧鸟苷