核酸的酶促降解及核苷酸代谢完整版.pptVIP

从头合成(de novo synthesis)途径：利用氨基酸、磷酸戊糖、一碳单位及CO2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(salvage pathway) ：利用体内游离的碱基或核苷合成核苷酸。 一、核糖核苷酸的生物合成 第三节 核苷酸的合成 1、嘌呤核苷酸的从头合成途径 ?合成部位：细胞质 ?两个阶段：先合成次黄嘌呤核苷酸（IMP），再由IMP转变成AMP与GMP。 一、核糖核苷酸的生物合成 第三节 核苷酸的合成 次黄嘌呤 O 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 【记忆】“竹竿”（Gly）立中央，“谷子”(Gln)下面长，二氧化碳“天”(Asp)上飘，甲酸在两旁。 (PRA) 谷氨酰胺 IMP的生成 5-磷酸核糖胺 甘氨酸 一碳单位 谷氨酰胺 CO2 谷氨酰胺 O- 天冬氨酸 一碳单位 次黄嘌呤核苷酸 IMP转变为GMP和AMP 天冬氨酸，Mg2+，GTP 腺苷琥珀酸合成酶 腺苷琥珀酸 腺苷琥珀 酸裂解酶 IMP脱氢酶 IMP AMP GMP ?两个阶段：先合成次黄嘌呤（IMP），再由IMP转变成 AMP与GMP 活性磷酸核糖形式：磷酸核糖焦磷酸（PRPP） 嘌呤的各个原子是在PRPP的C1位上逐渐加上去 的，逐步合成嘌呤环。 原料：天冬氨酸，CO2， 甲酸盐，谷氨酰氨和甘氨酸。 1、嘌呤核苷酸的从头合成途径 一、核糖核苷酸的生物合成 第三节 核苷酸的合成 2、嘧啶核苷酸从头合成途径 一、核糖核苷酸的生物合成 第三节 核苷酸的合成 先合成嘧啶环，再由PRPP提供戊糖合成嘧啶核苷酸 嘧啶环上各原子的来源 2、嘧啶核苷酸从头合成途径 一、核糖核苷酸的生物合成 第三节 核苷酸的合成 氨甲酰磷酸合成酶 氨甲酰磷酸 氨甲酰磷酸 天冬氨酸 二氢乳清酸 乳清酸（OMP） 乳清核苷酸 氨甲酰天冬氨酸 尿嘧啶核苷酸 尿嘧啶核苷酸合成途径 蛇毒/牛脾磷酸二酯酶对DNA与RNA均能实现切割。核酸酶P1和核酸酶BAL是内切兼外切核酸酶。 * 限制性内切酶有三种类型，常用的是II型。到 2005 年 1 月，共发现 4342 种限制酶和甲基化酶，其中限制酶有 3681 种，包括 Ⅰ 型、 Ⅱ 型、 Ⅲ 型限制酶各有 59 、3612 、10 种，甲基化指导的限制酶有 3 种，商业化的限制酶有 588 种，在 Ⅱ 型限制酶中共有 221 种特异性。 * 核苷酶主要存在于植物和微生物体内，只作用于核糖核苷，对脱氧核糖核苷不起作用。 * 尿囊素是除人和猿类以外其他哺乳动物嘌呤代谢的排泄物。 植物和微生物体内嘌呤代谢的途径大致与低等无脊椎动物类似。嘌呤的脱氨可以在其核苷和核苷酸的水平上发生。 嘌呤代谢的终产物。为三氧基嘌呤，其醇式呈弱酸性。各种嘌呤氧化后生成的尿酸随尿排出。因溶解度较小，体内过多时可形成尿路结石或痛风。当血尿酸浓度过高时，尿酸即以钠盐的形式沉积在关节、软组织、软骨和肾脏中，引起组织的异物炎性反应，就叫痛风。 * 氨基丙酸与B-氨基异丁酸可以像氨基酸一样参加代谢，可分别通过转氨基作用和活化作用转变成丙二酸单酰CoA（脂肪酸合成前体）和甲基丙二酸单酰CoA，后者可转变成琥珀酰CoA。 * 这两条途径在不同组织中的重要性不同。 * 研究表明不同的生物具有完全相同的嘌呤核苷酸生物合成途径。且嘌呤最初是以核糖核苷酸的形式生成的，而不是先生成游离的碱基。 * IMP在体内合成后并不在细胞中积累，而是迅速转变成GMP和AMP。 * 在嘌呤合成过程中，PRPP提供核苷酸的磷酸核糖部分，并在其第一位碳上完成嘌呤环的装配。 * 氨由谷氨酰胺提供。 * 哺乳动物和微生物中存在许多利用Pu碱基和Py碱基合成单核苷酸的酶，这样可以直接利用核酸降解产物或外源补充的碱基。 * HGPRT 是体内核酸补救合成途径的关键酶,它的缺陷使黄嘌呤,鸟嘌呤向相应核苷酸的转化 受阻,底物在体内堆积,特别是在神经系统中的堆积,进而引起发病. 临床表现 患者一般为男性,出生 3-4 个月开始出现神经系统症状,激惹不安,烦躁,运动发育迟缓;约 1 岁后出现舞蹈样手足徐动,肌张力高,下肢呈剪刀样交叉;约 2-3 岁起,表现强迫性自我摧残行为,多数智商 低于 65;患儿精神发育迟滞,强直性大脑性瘫痪. * 别嘌呤醇核苷酸能够别构抑制嘌呤从头合成途径中的磷酸核糖酰胺基转移酶，从而抑制嘌呤的从头合成。 * 目前，未发现胞嘧啶磷酸核糖转移酶，故胞甘酸的合成可能不通过该途径。 * 第一节 核酸的酶促降解 第三节 核苷酸的合成 第二节 核苷