核酸的酶促降解和核苷酸代謝

核酸的酶促降解和核苷酸代謝第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)核酸的酶促降解

一、核酸酶二、限制性內切酶

核酸酶核苷酸酶核苷磷酸化酶

核酸核苷酸核苷堿基+戊糖-1-P磷酸第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五核酸酶

1、核酸酶的分類（1）根據對底物的專一性分為（2）根據切割位點分為核糖核酸酶(RNase)脫氧核糖核酸酶(DNase)非特異性核酸酶核酸內切酶核酸外切酶2、核酸酶的作用特點第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五外切核酸酶對核酸的水解位點5′

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pOHB

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p3′BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（5′端外切5得3）蛇毒磷酸二酯酶（3′端外切3得5）第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五內切核酸酶對RNA的水解位點示意圖5′

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pOHPyPuPyPy1′

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pGACU

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pGA3′RNAaseIRNAaseIRNAaseT1RNAaseT1Pu：嘌呤Py：嘧啶

第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五限制性內切酶

類型命名意義

原核生物中存在著一類能識別外源DNA雙螺旋中4-8個堿基對所組成的特異的具有二重旋轉對稱性的回文序列，并在此序列的某位點水解DNA雙螺旋鏈，產生粘性末端或平末端，這類酶稱為限制性內切酶（ristrictionendonuclease）。第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五常用的DNA限制性內切酶的專一性酶辨認的序列和切口說明‥‥AGCT‥‥‥‥TCGA‥‥‥‥GGATCC‥‥‥‥CCTAGG‥‥‥‥AGATCT‥‥‥‥TCTAGA‥‥‥‥GAATTC‥‥‥‥CTTAAG‥‥‥‥AAGCTT‥‥‥‥TTCGAA‥‥‥‥GTCGAC‥‥‥‥CAGCTG‥‥‥‥CCCGGG‥‥‥‥GGGCCC‥‥BamHIAluIBglIEcoRIHindⅢSalISmaI四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五限制性內切酶類型

I型：分子量大于105，多亞基，需S-線苷蛋氨酸、ATP和Mg2+，識別位點與切割位點相差甚遠，產物為異質，是限制與修飾相排斥的多功能酶.

Ⅱ型：分子量小于105，需Mg2+，切割位點位于識別位點上，產物為專一性片段，不具修飾酶功能?，F在分子生物學研究所用的限制性內切酶均為此類。

ⅡI型：識別位點為5-7bp的非對稱序列

，切割位點在順序之外離識別序列5-10bp，切割雙鏈，個別也切割單鏈。是限制與修飾相多功能酶.第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五限制性內切酶的命名和意義EcoRI序號屬名種名株名例：EcoRI，這是從大腸桿菌（Ecoli）R菌珠中分離出的一種限制性內切酶

限制性內切酶是分析染色體結構、制作DNA限制圖譜、進行DNA序列測定和基因分離、基因體外重組等研究中不可缺少的工具，是一把天賜的神刀，用來解剖纖細的DNA分子。第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)核苷酸的降解二、嘧啶的降解一、嘌呤的降解

核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷酸核苷堿基+（脫氧）戊糖-1-P磷酸第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五嘌呤的分解第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶的分解第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)核苷酸的合成代謝一、核糖核苷酸的生物合成二、脫氧核糖核苷酸的生物合成三、單核苷酸轉變成核苷二磷酸和核苷三磷酸（自學）四、各種核苷酸的相互轉變第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五核糖核苷酸的生物合成1、嘌呤核苷酸的生物合成(1)從頭合成途徑(2)補救途徑(自學)2、嘧啶核苷酸的生物合成(1)從頭合成途徑(2)補救合成途徑(自學)第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五嘌呤環(huán)上各原子的來源來自谷氨酰胺的酰胺氮來自“甲酸鹽”來自天冬氨酸來自甘氨酸來自CO2來自“甲酸鹽”第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核糖胺甘氨酸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-氨基咪唑核苷酸5-氨基咪唑-4-羧核苷酸IMP的生物合成5-氨基咪唑-4-琥珀基-甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黃嘌呤核苷酸（IMP）甲酰THFA第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五IMP轉變?yōu)镚MP和AMP第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五嘌呤核苷酸合成補救途徑（自學）

磷酸核糖轉移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷

A(G)MPATP

ADP第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶核苷酸從頭合成途徑

c、UMP轉變?yōu)镃TPCTPCTP合成酶

ATPGlnH2OUMPUDPUTP

a、嘧啶環(huán)上原子的來源b、UMP的從頭合成第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶環(huán)上各原子的來源

天冬氨酸CO2NH3NNCCCC654321H2N-CO-P氨甲酰磷酸第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五尿嘧啶核苷酸合成途徑第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶核苷酸補救合成途徑（自學）尿嘧啶+PRPP尿嘧啶+1-P-核糖尿嘧啶核苷+ATPUMP+PPi尿嘧啶核苷+PiUMP+ADP第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五脫氧核苷酸的合成

2、脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成1、脫氧核苷酸的合成第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五核糖核苷酸的還原反應硫氧還蛋白核糖核酸還原酶系硫氧還蛋白還原酶核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶NADP+NADPH+H+硫氧還蛋白還原酶FADATP、Mg2+硫氧還蛋白（還原型）SHSH硫氧還蛋白（氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+H2O脫氧核糖核苷二磷酸第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五核糖核苷酸的還原反應FAD核糖核苷酸還原酶ATP、Mg2+硫氧還蛋白SHSH硫氧還蛋白SS硫氧還蛋白還原酶核糖核苷二磷酸+H2O脫氧核糖核苷二磷酸FADH2谷氧還蛋白SS谷氧還蛋白SHSHNADP+NADPH+H+谷氧還蛋白還原酶OP-P-CH2NOHOHOP-P-CH2NOHHGSSG2GSH谷胱甘肽還原酶第25頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五核糖核苷酸還原酶示意圖底物特異性調節(jié)位點酶活性調節(jié)位點活性位點R1亞基R2亞基第26頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成

胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H++SerNADP++Gly

N5、N10—CH2—FH4