生物化學(xué)核酸分解代謝d111課件講義

第十一章核酸的酶促降解和核苷酸代謝◆第一節(jié)核苷酸的分解代謝◆第二節(jié)核苷酸生物合成第十一章核酸的酶促降解和核苷酸代謝◆第一節(jié)核1第十一章、核苷酸代謝第十一章、核苷酸代謝2第一節(jié)、核苷酸的分解代謝

生物體普遍存在的磷酸單酯酶或核苷酸酶可催化核苷酸的水解，而特異性強的磷酸單酯酶只能水解3’-Nt或5’-Nt。

催化核苷水解的酶有2類，即核苷磷酸化酶和核苷水解酶

Nsphosphorylase Ns+PiPuorPy+pentose-1-P

Nshydrolase Ns+H2OPuorPy+pentose Nsphosphorylase存在廣泛，反應(yīng)可逆 Nshydrolase主要存在于植物和微生物，只對核糖核苷起作用，對脫氧核糖核苷無作用。

第一節(jié)、核苷酸的分解代謝 生物體普遍存在的磷酸單酯酶3

核酸酶(Nuclease)核酸酶是作用于核酸磷酸二酯鍵的水解酶，包括：1、核糖核酸酶(RNase)，2、脫氧核糖核酸酶(DNase)，其中能水解核酸分子內(nèi)磷酸二酯鍵的酶又稱為核酸內(nèi)切酶(endonuclease)，從核酸的一端逐個水解下核苷酸的酶稱為核酸外切酶(exonuclease)。 核酸酶(Nuclease)4

食物核酸與蛋白結(jié)合為核蛋白體（Nucleoproteins）的形式，在胃中受胃酸作用水解為NAs和Proteins，NA在小腸被胰nuclease（包括DNase、RNase）降解為Pu-Nt、Py-Nt和Oligonucleotide。腸黏膜釋放的phosphodiesterase并協(xié)同胰核酸酶進(jìn)行消化，水解為單核苷酸腸黏膜細(xì)胞中還有nucleotidase(phosphomonoesterase)，水解Nt為Ns和Pi。脾、肝等組織中的nucleosidase進(jìn)一步水解Ns為戊糖和堿基。

食物核酸與蛋白結(jié)合為核蛋白體（Nucleoprot5一、核苷酸分解一、核苷酸分解6二、核苷酸三級水平的降解二、核苷酸三級水平的降解7三、嘌呤核苷酸分解的三級脫氨三、嘌呤核苷酸分解的三級脫氨8（一）、嘌呤堿的分解

不同生物嘌呤堿的分解能力不同，代謝產(chǎn)物也不同，人和猿類及一些排尿酸的動物（鳥類、某些爬行類和昆蟲）嘌呤的代謝產(chǎn)物為尿酸。

（一）、嘌呤堿的分解 不同生物嘌呤堿的分解能力不同，代謝產(chǎn)91、嘌呤分解中的脫氨作用

嘌呤堿的分解首先在各種脫氨酶的作用下水解脫氨，脫氨作用也可以在核苷或核苷酸的水平上進(jìn)行。動物組織腺嘌呤脫氨酶含量極少，而腺嘌呤核苷脫氨酶及腺嘌呤核苷酸脫氨酶的活性較高，因此腺嘌呤的脫氨分解主要在核苷或核苷酸水平上進(jìn)行。鳥嘌呤脫氨酶分布廣，脫氨分解主要在該酶的作用下進(jìn)行。1、嘌呤分解中的脫氨作用 嘌呤堿的分解首先在各種脫氨酶的作10（1）、鳥嘌呤脫氨（1）、鳥嘌呤脫氨11（2）、黃嘌呤的分解（2）、黃嘌呤的分解12（3）、尿酸生成（3）、尿酸生成13（二）、嘌呤核苷酸的分解（二）、嘌呤核苷酸的分解141、不同生物嘌呤核苷酸的

分解產(chǎn)物不同鳥、昆蟲、人類非靈長類哺乳動物硬骨魚魚、兩棲類甲殼類、無脊椎1、不同生物嘌呤核苷酸的

分解產(chǎn)物不同鳥、昆蟲、人類非靈長類152、黃嘌呤氧化酶

(XanthineOxidase)

催化次黃嘌呤和黃嘌呤氧化生產(chǎn)尿酸。酶為復(fù)合黃素酶，由兩個相同的亞基組成，分子量260,000，每個亞基含一個FAD、一個鉬原子和一個Fe4S4中心。反應(yīng)要求分子氧作為電子受體，還原產(chǎn)物是H2O2，進(jìn)入尿酸的氧來自水。底物與酶結(jié)合后，Mo(VI)被還原為Mo(IV)，電子經(jīng)黃素、鐵硫中心等傳給O2，與氫離子生成H2O2，Mo(IV)氧化為Mo(VI)。2、黃嘌呤氧化酶

(XanthineOxidase) 催163、痛風(fēng)(Gout)

嘌呤堿分解代謝產(chǎn)生過多的尿酸，由于其溶解性很差，易形成尿酸鈉結(jié)晶，沉積于男性的關(guān)節(jié)部位引起疼痛或灼痛――痛風(fēng)和腎結(jié)石。

3、痛風(fēng)(Gout) 嘌呤堿分解代謝產(chǎn)生過多的尿酸，由于其17痛風(fēng)的尿酸鈉晶體痛風(fēng)的尿酸鈉晶體184、別嘌呤醇與次黃嘌呤4、別嘌呤醇與次黃嘌呤19（1）、別嘌呤醇的作用別嘌呤醇別黃嘌呤（1）、別嘌呤醇的作用別嘌呤醇別黃嘌呤20（2）、別嘌呤醇的作用機(jī)理（2）、別嘌呤醇的作用機(jī)理21（3）、自殺底物(SuicideSubstrate)

結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤很相似的別嘌呤醇(allopurinol)，在黃嘌呤氧化酶的作用下氧化為別黃嘌呤(alloxanthine)，后者與酶中心的Mo(IV)牢固結(jié)合，使Mo(IV)不易轉(zhuǎn)變成Mo(VI)而成為酶的滅活物，這種底物類似物被稱為自殺作用（底）物，這種作用被稱為自殺作用。（3）、自殺底物(SuicideSubstrate) 22四、嘧啶堿的分解

不同生物嘧啶堿的分解過程也不一樣，一般情況下含氨基的嘧啶要先水解脫去氨基，脫氨基也可以在核苷或核苷酸水平上進(jìn)行。

四、嘧啶堿的分解 不同生物嘧啶堿的分解過程也不一樣，一23（一）、嘧啶還原途徑的分解（一）、嘧啶還原途徑的分解24（二）、嘧啶氧化途徑的分解（二）、嘧啶氧化途徑的分解251、尿嘧啶、胞嘧啶分解1、尿嘧啶、胞嘧啶分解262、胸腺嘧啶的分解返回2、胸腺嘧啶的分解返回27第二節(jié)、核苷酸生物合成

可以通過兩條完全不同的途徑進(jìn)行，1、從頭合成途徑：由磷酸戊糖先和尚未完成的Pu或Py環(huán)結(jié)合，在未完成的環(huán)上添加必要的部分，然后閉合成環(huán)。

2、補救途徑：由現(xiàn)成的Pu,Py,Pentose及Pi在酶的作用下直接合成核苷酸（Nt——SalvagePathway）；第二節(jié)、核苷酸生物合成 可以通過兩條完全不同的途徑進(jìn)行，128一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑

碳14標(biāo)記的HCOOH和氮15標(biāo)記的氨基酸與鴿肝勻漿物共培養(yǎng)，得到Pu各元素的來源，1950s由J.Buchanan和G.RobertGreenberg提出Hypoxanthinedenovosynthesis假說，并證明HypoxanthineNt是Ade-Nt及Gua-Nt合成的前體。一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑 碳14標(biāo)記的HCOOH和氮129一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑

合成所需物質(zhì)： -D-ribose-5-P,ATP,Gln,Asp,GTP,N5,N10-methyleneTHFA,CO2。

另需輔助因子： Mg2+,Mn2+,NAD+,THFA-CHO 合成中先生成IMP，然后轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMP。一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑 合成所需物質(zhì)：301、嘌呤環(huán)元素的來源1、嘌呤環(huán)元素的來源312、嘌呤核苷酸的全程合成總圖2、嘌呤核苷酸的全程合成總圖32嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)1）5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核糖胺嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)1）5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核33嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)2）甘氨酰胺核甘酸5-磷酸核糖胺嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)2）甘氨酰胺核甘酸5-磷酸核糖胺34嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)3）1甲酰甘氨酰胺核甘酸甘氨酰胺核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)3）1甲酰甘氨酰胺核甘酸甘氨酰胺35嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)4）甲酰甘氨酰胺核甘酸甲酰甘氨咪唑核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)4）甲酰甘氨酰胺核甘酸甲酰甘氨咪36嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)5）甲酰甘氨咪唑核甘酸5-氨基咪唑核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)5）甲酰甘氨咪唑核甘酸5-氨基咪37嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)6）5-氨基咪唑4-羧基核甘酸

5-氨基咪唑4-N琥珀酸氨甲酰核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)6）5-氨基咪唑4-羧基5-氨38嘌呤核苷酸的全程合成（反應(yīng)7）

5-氨基咪唑4-N琥珀酸氨甲酰核甘酸115-氨基咪唑甲酰胺核甘酸嘌呤核苷酸的全程合成（反應(yīng)7）5-氨基咪唑4-N琥珀酸氨甲39嘌呤核苷酸的全程合成(反應(yīng)8)

5-氨基咪唑甲酰胺核甘酸5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核甘酸嘌呤核苷酸的全程合成(反應(yīng)8)5-氨基咪唑甲酰胺核甘酸5-40嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)9）

5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核甘酸次黃嘌呤核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)9）5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲413、由IMP合成AMP和GMP3、由IMP合成AMP和GMP42磷酸核糖基焦磷酸（PRPP）磷酸核糖基焦磷酸（PRPP）435、嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)5、嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)44（1）、大腸桿菌腺苷酸和鳥苷酸合成的調(diào)節(jié)（1）、大腸桿菌腺苷酸和鳥苷酸合成的調(diào)節(jié)45（2）、氨甲蝶呤（2）、氨甲蝶呤46（3）氮絲氨酸等Gln類似物（3）氮絲氨酸等Gln類似物47二、補救途徑

利用現(xiàn)成的嘌呤、嘧啶堿基、核甘通過腺嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（APRT)及次黃嘌呤－鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（HGPRT)實現(xiàn)AMP、IMP、GMP的補救合成。

人體細(xì)胞大多為全程合成，但腦中多通過補救途徑合成。二、補救途徑 利用現(xiàn)成的嘌呤、嘧啶堿基、核甘通過腺嘌呤磷酸48（一）、嘌呤核苷酸的補救合成（一）、嘌呤核苷酸的補救合成49（二）、Lesch-NyhanSyndrome（自毀容貌綜合癥）

HGPRT（次黃嘌呤－鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶）缺陷的男性兒童表現(xiàn)為一種自毀容貌綜合癥，為先天性遺傳疾?。ㄈ狈GPRT)，行為對立，侵略性強，自咬手指、腳趾、嘴唇等，智力低下。（二）、Lesch-NyhanSyndrome（自毀容貌綜50自毀容貌綜合癥機(jī)理自毀容貌綜合癥機(jī)理51三、嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑生物有機(jī)體利用CO2、NH3及天冬氨酸合成核苷酸的途徑。嘧啶核苷酸的合成包括：補救途徑生物有機(jī)體利用堿基或核苷和磷酸核糖合成核苷酸的途徑。三、嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑生物有機(jī)體利用CO2、52（一）、從頭合成途徑1、嘧啶環(huán)元素的來源（一）、從頭合成途徑1、嘧啶環(huán)元素的來源532、氨甲酰磷酸合成氨甲酰Asp2、氨甲酰磷酸合成氨甲酰Asp543、乳清酸的合成3、乳清酸的合成554、乳清酸合成UMP4、乳清酸合成UMP565、嘧啶核苷酸的全程合成：由乳清酸合成

UTP和CTP5、嘧啶核苷酸的全程合成：由乳清酸合成

UTP和CTP576、UTP合成CTP6、UTP合成CTP587、嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)7、嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)598、嘧啶核苷酸的合成受到反饋抑制的調(diào)節(jié)

細(xì)菌嘧啶核苷酸合成速度的調(diào)節(jié)很大程度受到Asp羧甲基轉(zhuǎn)移酶（ATCase）的調(diào)節(jié)，產(chǎn)物CTP對反應(yīng)為抑制作用。細(xì)菌ATCase分子有6個催化亞基和6個調(diào)節(jié)亞基組成，催化亞基與底物分子結(jié)合，變構(gòu)調(diào)節(jié)亞基與變構(gòu)調(diào)節(jié)物CTP結(jié)合。與亞基一樣，整個酶分子有兩種構(gòu)象：活性形式和非活性形式，CTP未與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合時，酶的活性最大；CTP積累并與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合時，調(diào)節(jié)亞基構(gòu)象改變并帶動催化亞基構(gòu)象改變，酶變?yōu)闊o活性形式。ATP阻止由CTP所引起改變的改變。8、嘧啶核苷酸的合成受到反饋抑制的調(diào)節(jié) 細(xì)菌嘧啶核苷酸合成60CTP和ATP對天門冬氨酸羧甲基轉(zhuǎn)移酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)CTP和ATP對天門冬氨酸羧甲基轉(zhuǎn)移酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)61（二）、嘧啶核苷酸的補救合成

UMP磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶 Ura+PRPPUMP+PPi

尿嘧啶磷酸化酶 Ura+1-P-RUridine+Pi

尿苷激酶Uridine+ATPUMP+ADP

Cytosine不能與PRPP作用。（二）、嘧啶核苷酸的補救合成62三、三磷酸核苷酸的合成1.AMP生成ATP 核甘酸激酶 AMP+ATP2ADP

glycolyticenzymesoroxidativephosphorylation ADPATP2.ATP通過核苷單磷酸激酶生成其他NDP

ATP+NMPADP+NDP3.NTP的生成

Nsdiphosphatekinase NTPD+NDPANDPD+NTPA三、三磷酸核苷酸的合成1.AMP生成ATP63四、脫氧核糖核苷酸的合成

以核糖核苷酸為原料，通過NDP還原酶將核糖分子還原為脫氧核糖。核糖核苷酸必須先行轉(zhuǎn)化為二磷酸核苷酸(NDP)水平，再還原為脫氧核苷二磷酸水平。 除需還原酶外，還需另兩種氧還蛋白參與，即硫氧還蛋白(thioredoxin)和谷氧還蛋白(glutaredoxin)。 產(chǎn)物為dNDP。 進(jìn)一步在激酶的作用下形成相應(yīng)的dNTP。四、脫氧核糖核苷酸的合成 以核糖核苷酸為原料，通過NDP還64（一）、脫氧核苷酸的合成（一）、脫氧核苷酸的合成651、核糖核苷酸還原酶催化核糖核苷酸還原為脫氧核糖核苷酸1、核糖核苷酸還原酶催化核糖核苷酸還原為脫氧核糖核苷酸662、核糖核苷酸還原酶TyrFe2+2、核糖核苷酸還原酶TyrFe2+673、核糖核苷酸還原酶作用的可能機(jī)制3、核糖核苷酸還原酶作用的可能機(jī)制684、脫氧核苷酸合成機(jī)理4、脫氧核苷酸合成機(jī)理695、硫氧還蛋白5、硫氧還蛋白707、硫氧還蛋白還原酶7、硫氧還蛋白還原酶718、谷氧還蛋白還原酶8、谷氧還蛋白還原酶729、脫氧核苷三磷酸對核糖核苷酸還原酶的調(diào)節(jié)9、脫氧核苷三磷酸對核糖核苷酸還原酶的調(diào)節(jié)73（二）、dTMP的生物合成

存在兩種不同途徑：補救和全程合成 補救途徑以完成的Thy為原料，先生成dT，再形成dTMP。

（二）、dTMP的生物合成 存在兩種不同途徑：補救和全程合成741、胸苷酸的合成1、胸苷酸的合成752、dTMP的生物合成

全程合成途徑以dUMP為原料

N5,N10-methyleneTHFA為甲基供體，由dTMPsynthetase催化生成。2、dTMP的生物合成全程合成途徑以dUMP為原料761、由胸苷酸合成酶和二氫葉酸還原酶催化的dUMP合成dTMP1、由胸苷酸合成酶和二氫葉酸還原酶催化的dUMP合成dTMP772、二氫葉酸還原酶2、二氫葉酸還原酶783、胸苷酸合成酶與二氫葉酸還原酶3、胸苷酸合成酶與二氫葉酸還原酶79氟尿嘧啶氟尿嘧啶804、胸苷酸合成和葉酸代謝作為化學(xué)治療的靶位點4、胸苷酸合成和葉酸代謝作為化學(xué)治療的靶位點815、dUMP到dTMP的轉(zhuǎn)變及FdUMP的抑制5、dUMP到dTMP的轉(zhuǎn)變及FdUMP的抑制82五、dNTP的生成五、dNTP的生成83六、NAD的合成六、NAD的合成84七、NAD的合成過程七、NAD的合成過程85八、FAD的合成返回八、FAD的合成返回86第十一章核酸的酶促降解和核苷酸代謝◆第一節(jié)核苷酸的分解代謝◆第二節(jié)核苷酸生物合成第十一章核酸的酶促降解和核苷酸代謝◆第一節(jié)核87第十一章、核苷酸代謝第十一章、核苷酸代謝88第一節(jié)、核苷酸的分解代謝

生物體普遍存在的磷酸單酯酶或核苷酸酶可催化核苷酸的水解，而特異性強的磷酸單酯酶只能水解3’-Nt或5’-Nt。

催化核苷水解的酶有2類，即核苷磷酸化酶和核苷水解酶

Nsphosphorylase Ns+PiPuorPy+pentose-1-P

Nshydrolase Ns+H2OPuorPy+pentose Nsphosphorylase存在廣泛，反應(yīng)可逆 Nshydrolase主要存在于植物和微生物，只對核糖核苷起作用，對脫氧核糖核苷無作用。

第一節(jié)、核苷酸的分解代謝 生物體普遍存在的磷酸單酯酶89

核酸酶(Nuclease)核酸酶是作用于核酸磷酸二酯鍵的水解酶，包括：1、核糖核酸酶(RNase)，2、脫氧核糖核酸酶(DNase)，其中能水解核酸分子內(nèi)磷酸二酯鍵的酶又稱為核酸內(nèi)切酶(endonuclease)，從核酸的一端逐個水解下核苷酸的酶稱為核酸外切酶(exonuclease)。 核酸酶(Nuclease)90

食物核酸與蛋白結(jié)合為核蛋白體（Nucleoproteins）的形式，在胃中受胃酸作用水解為NAs和Proteins，NA在小腸被胰nuclease（包括DNase、RNase）降解為Pu-Nt、Py-Nt和Oligonucleotide。腸黏膜釋放的phosphodiesterase并協(xié)同胰核酸酶進(jìn)行消化，水解為單核苷酸腸黏膜細(xì)胞中還有nucleotidase(phosphomonoesterase)，水解Nt為Ns和Pi。脾、肝等組織中的nucleosidase進(jìn)一步水解Ns為戊糖和堿基。

食物核酸與蛋白結(jié)合為核蛋白體（Nucleoprot91一、核苷酸分解一、核苷酸分解92二、核苷酸三級水平的降解二、核苷酸三級水平的降解93三、嘌呤核苷酸分解的三級脫氨三、嘌呤核苷酸分解的三級脫氨94（一）、嘌呤堿的分解

不同生物嘌呤堿的分解能力不同，代謝產(chǎn)物也不同，人和猿類及一些排尿酸的動物（鳥類、某些爬行類和昆蟲）嘌呤的代謝產(chǎn)物為尿酸。

（一）、嘌呤堿的分解 不同生物嘌呤堿的分解能力不同，代謝產(chǎn)951、嘌呤分解中的脫氨作用

嘌呤堿的分解首先在各種脫氨酶的作用下水解脫氨，脫氨作用也可以在核苷或核苷酸的水平上進(jìn)行。動物組織腺嘌呤脫氨酶含量極少，而腺嘌呤核苷脫氨酶及腺嘌呤核苷酸脫氨酶的活性較高，因此腺嘌呤的脫氨分解主要在核苷或核苷酸水平上進(jìn)行。鳥嘌呤脫氨酶分布廣，脫氨分解主要在該酶的作用下進(jìn)行。1、嘌呤分解中的脫氨作用 嘌呤堿的分解首先在各種脫氨酶的作96（1）、鳥嘌呤脫氨（1）、鳥嘌呤脫氨97（2）、黃嘌呤的分解（2）、黃嘌呤的分解98（3）、尿酸生成（3）、尿酸生成99（二）、嘌呤核苷酸的分解（二）、嘌呤核苷酸的分解1001、不同生物嘌呤核苷酸的

分解產(chǎn)物不同鳥、昆蟲、人類非靈長類哺乳動物硬骨魚魚、兩棲類甲殼類、無脊椎1、不同生物嘌呤核苷酸的

分解產(chǎn)物不同鳥、昆蟲、人類非靈長類1012、黃嘌呤氧化酶

(XanthineOxidase)

催化次黃嘌呤和黃嘌呤氧化生產(chǎn)尿酸。酶為復(fù)合黃素酶，由兩個相同的亞基組成，分子量260,000，每個亞基含一個FAD、一個鉬原子和一個Fe4S4中心。反應(yīng)要求分子氧作為電子受體，還原產(chǎn)物是H2O2，進(jìn)入尿酸的氧來自水。底物與酶結(jié)合后，Mo(VI)被還原為Mo(IV)，電子經(jīng)黃素、鐵硫中心等傳給O2，與氫離子生成H2O2，Mo(IV)氧化為Mo(VI)。2、黃嘌呤氧化酶

(XanthineOxidase) 催1023、痛風(fēng)(Gout)

嘌呤堿分解代謝產(chǎn)生過多的尿酸，由于其溶解性很差，易形成尿酸鈉結(jié)晶，沉積于男性的關(guān)節(jié)部位引起疼痛或灼痛――痛風(fēng)和腎結(jié)石。

3、痛風(fēng)(Gout) 嘌呤堿分解代謝產(chǎn)生過多的尿酸，由于其103痛風(fēng)的尿酸鈉晶體痛風(fēng)的尿酸鈉晶體1044、別嘌呤醇與次黃嘌呤4、別嘌呤醇與次黃嘌呤105（1）、別嘌呤醇的作用別嘌呤醇別黃嘌呤（1）、別嘌呤醇的作用別嘌呤醇別黃嘌呤106（2）、別嘌呤醇的作用機(jī)理（2）、別嘌呤醇的作用機(jī)理107（3）、自殺底物(SuicideSubstrate)

結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤很相似的別嘌呤醇(allopurinol)，在黃嘌呤氧化酶的作用下氧化為別黃嘌呤(alloxanthine)，后者與酶中心的Mo(IV)牢固結(jié)合，使Mo(IV)不易轉(zhuǎn)變成Mo(VI)而成為酶的滅活物，這種底物類似物被稱為自殺作用（底）物，這種作用被稱為自殺作用。（3）、自殺底物(SuicideSubstrate) 108四、嘧啶堿的分解

不同生物嘧啶堿的分解過程也不一樣，一般情況下含氨基的嘧啶要先水解脫去氨基，脫氨基也可以在核苷或核苷酸水平上進(jìn)行。

四、嘧啶堿的分解 不同生物嘧啶堿的分解過程也不一樣，一109（一）、嘧啶還原途徑的分解（一）、嘧啶還原途徑的分解110（二）、嘧啶氧化途徑的分解（二）、嘧啶氧化途徑的分解1111、尿嘧啶、胞嘧啶分解1、尿嘧啶、胞嘧啶分解1122、胸腺嘧啶的分解返回2、胸腺嘧啶的分解返回113第二節(jié)、核苷酸生物合成

可以通過兩條完全不同的途徑進(jìn)行，1、從頭合成途徑：由磷酸戊糖先和尚未完成的Pu或Py環(huán)結(jié)合，在未完成的環(huán)上添加必要的部分，然后閉合成環(huán)。

2、補救途徑：由現(xiàn)成的Pu,Py,Pentose及Pi在酶的作用下直接合成核苷酸（Nt——SalvagePathway）；第二節(jié)、核苷酸生物合成 可以通過兩條完全不同的途徑進(jìn)行，1114一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑

碳14標(biāo)記的HCOOH和氮15標(biāo)記的氨基酸與鴿肝勻漿物共培養(yǎng)，得到Pu各元素的來源，1950s由J.Buchanan和G.RobertGreenberg提出Hypoxanthinedenovosynthesis假說，并證明HypoxanthineNt是Ade-Nt及Gua-Nt合成的前體。一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑 碳14標(biāo)記的HCOOH和氮1115一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑

合成所需物質(zhì)： -D-ribose-5-P,ATP,Gln,Asp,GTP,N5,N10-methyleneTHFA,CO2。

另需輔助因子： Mg2+,Mn2+,NAD+,THFA-CHO 合成中先生成IMP，然后轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMP。一、嘌呤核苷酸的從頭合成途徑 合成所需物質(zhì)：1161、嘌呤環(huán)元素的來源1、嘌呤環(huán)元素的來源1172、嘌呤核苷酸的全程合成總圖2、嘌呤核苷酸的全程合成總圖118嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)1）5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核糖胺嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)1）5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核119嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)2）甘氨酰胺核甘酸5-磷酸核糖胺嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)2）甘氨酰胺核甘酸5-磷酸核糖胺120嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)3）1甲酰甘氨酰胺核甘酸甘氨酰胺核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)3）1甲酰甘氨酰胺核甘酸甘氨酰胺121嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)4）甲酰甘氨酰胺核甘酸甲酰甘氨咪唑核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)4）甲酰甘氨酰胺核甘酸甲酰甘氨咪122嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)5）甲酰甘氨咪唑核甘酸5-氨基咪唑核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)5）甲酰甘氨咪唑核甘酸5-氨基咪123嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)6）5-氨基咪唑4-羧基核甘酸

5-氨基咪唑4-N琥珀酸氨甲酰核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)6）5-氨基咪唑4-羧基5-氨124嘌呤核苷酸的全程合成（反應(yīng)7）

5-氨基咪唑4-N琥珀酸氨甲酰核甘酸115-氨基咪唑甲酰胺核甘酸嘌呤核苷酸的全程合成（反應(yīng)7）5-氨基咪唑4-N琥珀酸氨甲125嘌呤核苷酸的全程合成(反應(yīng)8)

5-氨基咪唑甲酰胺核甘酸5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核甘酸嘌呤核苷酸的全程合成(反應(yīng)8)5-氨基咪唑甲酰胺核甘酸5-126嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)9）

5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核甘酸次黃嘌呤核甘酸嘌呤核苷酸的全程

合成（反應(yīng)9）5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲1273、由IMP合成AMP和GMP3、由IMP合成AMP和GMP128磷酸核糖基焦磷酸（PRPP）磷酸核糖基焦磷酸（PRPP）1295、嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)5、嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)130（1）、大腸桿菌腺苷酸和鳥苷酸合成的調(diào)節(jié)（1）、大腸桿菌腺苷酸和鳥苷酸合成的調(diào)節(jié)131（2）、氨甲蝶呤（2）、氨甲蝶呤132（3）氮絲氨酸等Gln類似物（3）氮絲氨酸等Gln類似物133二、補救途徑

利用現(xiàn)成的嘌呤、嘧啶堿基、核甘通過腺嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（APRT)及次黃嘌呤－鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（HGPRT)實現(xiàn)AMP、IMP、GMP的補救合成。

人體細(xì)胞大多為全程合成，但腦中多通過補救途徑合成。二、補救途徑 利用現(xiàn)成的嘌呤、嘧啶堿基、核甘通過腺嘌呤磷酸134（一）、嘌呤核苷酸的補救合成（一）、嘌呤核苷酸的補救合成135（二）、Lesch-NyhanSyndrome（自毀容貌綜合癥）

HGPRT（次黃嘌呤－鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶）缺陷的男性兒童表現(xiàn)為一種自毀容貌綜合癥，為先天性遺傳疾?。ㄈ狈GPRT)，行為對立，侵略性強，自咬手指、腳趾、嘴唇等，智力低下。（二）、Lesch-NyhanSyndrome（自毀容貌綜136自毀容貌綜合癥機(jī)理自毀容貌綜合癥機(jī)理137三、嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑生物有機(jī)體利用CO2、NH3及天冬氨酸合成核苷酸的途徑。嘧啶核苷酸的合成包括：補救途徑生物有機(jī)體利用堿基或核苷和磷酸核糖合成核苷酸的途徑。三、嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑生物有機(jī)體利用CO2、138（一）、從頭合成途徑1、嘧啶環(huán)元素的來源（一）、從頭合成途徑1、嘧啶環(huán)元素的來源1392、氨甲酰磷酸合成氨甲酰Asp2、氨甲酰磷酸合成氨甲酰Asp1403、乳清酸的合成3、乳清酸的合成1414、乳清酸合成UMP4、乳清酸合成UMP1425、嘧啶核苷酸的全程合成：由乳清酸合成

UTP和CTP5、嘧啶核苷酸的全程合成：由乳清酸合成

UTP和CTP1436、UTP合成CTP6、UTP合成CTP1447、嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)7、嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)1458、嘧啶核苷酸的合成受到反饋抑制的調(diào)節(jié)

細(xì)菌嘧啶核苷酸合成速度的調(diào)節(jié)很大程度受到Asp羧甲基轉(zhuǎn)移酶（ATCase）的調(diào)節(jié)，產(chǎn)物CTP對反應(yīng)為抑制作用。細(xì)菌ATCase分子有6個催化亞基和6個調(diào)節(jié)亞基組成，催化亞基與底物分子結(jié)合，變構(gòu)調(diào)節(jié)亞基與變構(gòu)調(diào)節(jié)物CTP結(jié)合。與亞基一樣，整個酶分子有兩種構(gòu)象：活性形式和非活性形式，CTP未與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合時，酶的活性最大；CTP積累并與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合時，調(diào)節(jié)亞基構(gòu)象改變并帶動催化亞基構(gòu)象改變，酶變?yōu)闊o活性形式。ATP阻止由CTP所引起改變的改變。8、嘧啶核苷酸的合成受到反饋抑制的調(diào)節(jié) 細(xì)菌嘧啶核苷酸合成146CTP和ATP對天門冬氨酸羧甲基轉(zhuǎn)移酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)CTP和ATP對天門冬氨酸羧甲基轉(zhuǎn)移酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)147（二）、嘧啶核苷酸的補救合成

UMP磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶 Ura+PRPPUMP+PPi

尿嘧啶磷酸化酶 Ura+1-P-RUridine+Pi

尿苷激酶Uridine+ATPUMP+ADP

Cytosine不能與PRPP作用。（二）、嘧啶核苷酸的補救合成148三、三磷酸核苷酸的合成1.AMP生成ATP 核甘酸激酶 AMP+ATP2ADP

glycolyticenzymesoroxidative