學習講義chap8 核苷酸代謝

1、學習講義chap8 核苷酸代謝Course Content1. Metabolism of Purine Nucleotides2. Metabolism of Pyrimidine Nucleotides de novo synthesis pathway概 述食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶核酸的消化與吸收核苷酸的生物功用作為核酸合成的原料體內(nèi)能量的利用形式（ATP、GTP等）參與代謝和生理調(diào)節(jié)（ATP變構抑制劑等）組成輔酶（NAD+ 、FAD等）活化中間代謝物(UDPG、CDP-X、PAPS等)第一節(jié) 嘌呤核苷酸的代謝Metab

2、olism of Purine Nucleotides-合成與分解代謝嘌呤核苷酸的結構GMPAMP一、嘌呤核苷酸的合成代謝從頭合成途徑(de novo synthesis pathway)補救合成途徑(salvage synthesis pathway)（一）嘌呤核苷酸的從頭合成定義: 嘌呤核苷酸的從頭合成途徑是指利用 磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧 化碳等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列 酶促反應，合成嘌呤核苷酸的途徑。 合成部位: 肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的 主要器官，其次是小腸和胸腺， 而腦、骨髓則無法以此合成途徑。嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳單位）甘氨酸甲?；ㄒ惶紗挝?/p>

3、）谷氨酰胺（酰胺基）過程1. IMP的合成2. AMP和GMP的生成R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMP AMP GMPH2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶1、IMP的合成過程腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脫氫酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶2、AMP和GMP的生成AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上 逐步形成嘌呤環(huán)合成的；IMP的合成需5個ATP，6個高

4、能 磷酸鍵，AMP或GMP的合成又 需1個ATP。嘌呤核苷酸從頭合成特點R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP+_IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP_+調(diào)節(jié)方式：反饋調(diào)節(jié)和交叉調(diào)節(jié) 從頭合成的調(diào)節(jié)（二）嘌呤核苷酸的補救合成途徑定義：利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷， 經(jīng)過簡單的反應，合成嘌呤核苷 酸的過程，稱為補救合成（或重 新利用）途徑。參與補救合成的酶腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT）次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）腺苷激酶(adenosine kinase)腺嘌呤

5、+ PRPPAMP + PPiAPRT次黃嘌呤 + PRPPIMP + PPiHGPRT鳥嘌呤 + PRPPHGPRTGMP + PPi合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP補救合成的生理意義補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進行補救合成。（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脫氨酶鳥苷酸還原酶NADPH+H+ NADP+NH3（四） 脫氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上進行（N代表A、G、U、C等堿基）dNDP + ATP 激酶dNTP + ADP（五）嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些

6、嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺核苷酸（GAR）=甲酰甘氨脒核苷酸（FGAM）5-氨基異咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR） IMP次黃嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鳥嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸MTXMTX二、嘌呤核苷酸的

7、分解代謝 -終產(chǎn)物尿酸核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物AMPGMPH（次黃嘌呤）GX（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶痛風癥的治療機制鳥嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤尿酸黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇第二節(jié)嘧啶核苷酸的代謝Metabolism of Pyrimidine Nucleotides嘧啶核苷酸的結構從頭合成途徑補救合成途徑一、嘧啶核苷酸的合成代謝（一）嘧啶核苷酸的從頭合成定義：嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用 磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及 二氧化碳等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng) 過一系列酶促反應，合成嘧啶核 苷酸的途徑。 合成部位：主要是肝細胞胞液嘧啶合成的元素來源氨基

8、甲酰磷酸天冬氨酸合成過程1. 尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺 + HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸CPS - ICPS - II分布肝細胞線粒體胞液（所有細胞）氮源NH3谷氨酰胺變構激活劑N-乙酰谷氨酸無功能尿素合成嘧啶合成氨基甲酰磷酸合成酶I 、II的區(qū)別2. 胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi3. dTMP或TMP的生成TMP合酶N5, N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶dUD

9、PCTPCDPdCDPdCMP從頭合成的調(diào)節(jié)-ATP + CO2+ 谷氨酰胺氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸嘌呤核苷酸ATP + 5-磷酸核糖嘧啶核苷酸PRPP-（二） 嘧啶核苷酸的補救合成嘧啶 + PRPP磷酸嘧啶核苷 + PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶核苷 + ATP尿苷激酶UMP +ADP胸腺嘧啶核苷 + ATP胸苷激酶TMP +ADP（三）嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)核糖結構的核苷類似物UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮雜絲氨酸二、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶堿1-磷酸核糖

10、嘧啶核苷酸核苷 核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶胞嘧啶NH3尿嘧啶二氫尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙二酸單酰CoA乙酰CoATAC胸腺嘧啶-脲基異丁酸-氨基異丁酸甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰CoATAC糖異生肝尿素小 結1.嘌呤核苷酸的合成代謝從頭合成途徑:定義、原料CO2天冬氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬└拾彼峒柞；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊㏄RPP合成酶酰胺轉(zhuǎn)移酶嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上 逐步形成嘌呤環(huán)合成的嘌呤核苷酸從頭合成特點補救合成的生理意義補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官只能進行補救合成-腦、骨髓2. 脫氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上還原生成（N代表A、G、U、C等堿基）3.嘌呤核苷酸的分解代謝-終產(chǎn)物尿酸 痛風癥與別