第12章w 微生物教学课件-扩展版.ppt

Channeling of intermediates in bacterial carbamoyl phosphate synthetase. The large and small subunits are shown in gray and blue, respectively; the channel between active sites (almost 10 nm long) is shown as a yellow mesh. A glutamine molecule (green) binds to the small subunit, donating its amido nitrogen as NH4+ in a glutamine amidotransferase–type reaction. The NH4+ enters the channel, which takes it to a second active site, where it combines with bicarbonate in a reaction requiring ATP (bound ADP in blue). The carbamate then reenters the channel to reach the third active site, where it is phosphorylated to carbamoyl phosphate (bound ADP in red). 在细菌氨基甲酰磷酸合成酶中间体发现的隧道。图中灰色和蓝色表示大小亚基；黄色网格代表活性中心之间的隧道（约10 nm长）。谷氨酰胺分子（绿色）与小亚基结合，在谷氨酰胺转移酶催化的反应中以NH4+的形式提供酰胺基。释放出的NH4+在隧道被带到第二个活性中心与活化的碳酸盐结合（蓝色为结合的ADP）。之后生成的氨基甲酸酯再次通过隧道到达第三个活性中心，在此被磷酸化为氨甲酰基磷酸酯（红色为结合的ADP）。 ② 乳清酸（orotate）的合成 氨基甲酰磷酸在天冬氨酸氨基甲酰转移酶（aspartate transcarbamolyasee）的催化下，与天冬氨酸反应生成氨甲酰天冬氨酸（carbamoyl aspartate）。天冬氨酸氨基甲酰转移酶是细菌嘧啶核苷酸合成过程的关键酶，此酶存在于细胞液，受产物的反馈抑制。氨甲酰天冬氨酸经二氢乳清酸酶（dihydroorotase）催化脱水，生成二氢乳清酸（dihydroorotate），再经二氢乳清酸脱氢酶（dihydroorotate dehydrogenase）的作用，脱氢成乳清酸，乳清酸具有与嘧啶环类似的结构。 ③ 尿嘧啶核苷酸的合成 在乳清酸磷酸核糖转移酶（orotate phosphoribosyl transferase）催化下，乳清酸与PRPP反应，生成乳清酸核苷酸（orotidine monophosphate, OMP）。后者再由乳清酸核苷酸脱羧酶催化脱去羧基形成尿苷酸（uriuine monphosphate, UMP）。 De novo synthesis of pyrimidine nucleotides: biosynthesis of UTP and CTP via orotidylate. The pyrimidine is constructed from carbamoyl phosphate and aspartate. The ribose 5-phosphate is then added to the completed pyrimidine ring by orotate phosphoribosyltransferase. The first step in this pathway is the synthesis of carbamoyl phosphate from CO2 , NH4+ , and ATP. In eukaryotes, the first step is catalyzed by carbamoyl phosphate synthetase II. 嘧啶核苷酸的从头合成： UTP 和 CTP经乳清酸合成，嘧啶环由天冬氨酸和氨基甲酰磷酸构成。随后由乳清酸磷酸转移酶催化连接核糖-5-磷酸到嘧啶环。反应的第一步是由CO2， NH4+ ，和ATP合成氨基甲酰磷酸，在真核生物，第一步由氨基甲酰磷酸合成酶 II（CPS II）催化。 嘧啶核苷酸主要在肝脏合成。在细菌中，生成UMP的6种酶是独立存在的，但是在真核细胞中，相对分子质量为250000的