核酸代謝專題知識講座

核酸代謝專題知識講座核酸代謝專題知識講座第1頁概述核酸消化與吸收食物核蛋白蛋白質(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（分解排出）核酸代謝專題知識講座第2頁核苷酸生物學(xué)功效核酸合成原料（主）體內(nèi)能量利用形式參加代謝和生理調(diào)整組成輔酶活化中間代謝物核酸代謝專題知識講座第3頁第一節(jié)嘌呤核苷酸代謝嘌呤核苷酸結(jié)構(gòu)AMPGMP核酸代謝專題知識講座第4頁嘌呤核苷酸合成代謝（一）嘌呤核苷酸從頭合成定義：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及

CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸過程部位：胞液從頭合成路徑補(bǔ)救合成路徑核酸代謝專題知識講座第5頁元素起源甘氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬┘柞；ㄒ惶紗挝唬〤O2天冬氨酸谷氨酰胺（酰胺基）核酸代謝專題知識講座第6頁過程次黃嘌呤核苷酸（IMP）合成IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMPR-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶H2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）IMP

AMP

GMPATP供能，依次與Gly，甲炔基，Gln，CO2，Asp,甲?；磻?yīng)核酸代謝專題知識講座第7頁IMP生成總反應(yīng)過程核酸代謝專題知識講座第8頁①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脫氫酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶核酸代謝專題知識講座第9頁AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶核酸代謝專題知識講座第10頁小結(jié)：從頭合成特點是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤環(huán)不是先單獨(dú)合成嘌呤堿后再與磷酸核糖結(jié)合是體內(nèi)嘌呤核苷酸主要起源，耗大量氨基酸和ATP肝是體內(nèi)從頭合成主要器官其次是小腸黏膜和胸腺腦、骨髓及脾臟不能從頭合成催化酶以多酶復(fù)合體形式存在，調(diào)整酶是磷酸核糖焦磷酸合成酶和磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶核酸代謝專題知識講座第11頁（二）嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成定義：利用體內(nèi)游離嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單反應(yīng)過程，合成嘌呤核苷酸過程。部位：腦、骨髓、脾臟酶：

腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)

次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)

腺苷激酶(adenosinekinase)核酸代謝專題知識講座第12頁腺嘌呤

+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤

+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤

+

PRPPHGPRTGMP+PPi腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP過程：核酸代謝專題知識講座第13頁生理意義補(bǔ)救合成節(jié)約從頭合成時能量和一些氨基酸消耗體內(nèi)一些組織器官，如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成核酸代謝專題知識講座第14頁（三）嘌呤核苷酸相互轉(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核酸代謝專題知識講座第15頁（四）脫氧核苷酸生成在核苷二磷酸水平上進(jìn)行（N代表A、G、U、C等堿基）核酸代謝專題知識講座第16頁NDP核糖核苷酸還原酶，Mg2+dNDP還原型硫氧化還原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化還原蛋白SSNADPH+H+NADP+硫氧化還原蛋白還原酶(FAD)dNDP

+

ATP激酶dNTP

+ADP核酸代謝專題知識講座第17頁(五)嘌呤核苷酸抗代謝物一些嘌呤、氨基酸或葉酸等類似物。方式：競爭性抑制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-氮雜鳥嘌呤氮雜絲氨酸氨蝶呤氨甲蝶呤核酸代謝專題知識講座第18頁6-巰基嘌呤（6MP）次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)核酸代謝專題知識講座第19頁6MP作用機(jī)理：經(jīng)磷酸核糖化生成6MP核苷酸，抑制IMP向AMP和GMP轉(zhuǎn)變經(jīng)過競爭性抑制，影響次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT），使PRPP中磷酸核糖不能向G及I轉(zhuǎn)移，阻止補(bǔ)救合成路徑6MP與IMP結(jié)構(gòu)相同，反饋抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶干擾磷酸核糖胺形成，阻斷從頭合成路徑核酸代謝專題知識講座第20頁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=GMP==PRPPPPi鳥嘌呤(G)PRPPPPi=腺嘌呤（A）6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸MTXMTX核酸代謝專題知識講座第21頁二、嘌呤核苷酸分解代謝部位：肝、小腸、腎核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖補(bǔ)救合成尿酸核酸代謝專題知識講座第22頁嘌呤堿最終代謝產(chǎn)物AMPGMPH（次黃嘌呤）GX（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶核酸代謝專題知識講座第23頁痛風(fēng)癥治療機(jī)制核酸代謝專題知識講座第24頁第二節(jié)嘧啶核苷酸代謝嘧啶核苷酸結(jié)構(gòu)核酸代謝專題知識講座第25頁嘧啶核苷酸合成代謝（一）嘧啶核苷酸從頭合成部位：肝（主）；胞液原料：谷氨酰胺、二氧化碳和天冬氨酸從頭合成路徑補(bǔ)救合成路徑核酸代謝專題知識講座第26頁元素起源特點：先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連氨基甲酰磷酸天冬氨酸核酸代謝專題知識講座第27頁過程：尿嘧啶核苷酸生成谷氨酰胺

+

HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸+氨基甲酰磷酸核酸代謝專題知識講座第28頁CPS-ICPS-II肝細(xì)胞線粒體中氨N-乙酰谷氨酸胞液（全部細(xì)胞）谷氨酰胺無分布氮源變構(gòu)激活劑功效尿素合成嘧啶合成CPS-ICPS-II肝細(xì)胞線粒體中氨N-乙酰谷氨酸胞液（全部細(xì)胞）谷氨酰胺無分布氮源變構(gòu)激活劑功效尿素合成嘧啶合成氨基甲酰磷酸合成酶I、II區(qū)分核酸代謝專題知識講座第29頁核酸代謝專題知識講座第30頁胞嘧啶核苷酸生成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+Pi核酸代謝專題知識講座第31頁

dTMP或TMP生成UDP脫氧核苷酸還原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMPTMP合酶N5,N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸dTMP核酸代謝專題知識講座第32頁小結(jié)：嘌呤及嘧啶核苷酸互變不論嘌呤還是嘧啶核苷酸，當(dāng)由核糖核苷酸向脫氧核糖核苷酸轉(zhuǎn)變時，都發(fā)生在核苷二磷酸水平上嘌呤核苷酸間互變（I、G和A）均可發(fā)生在核苷一磷酸水平上由尿嘧啶核苷酸轉(zhuǎn)變?yōu)榘奏ず塑账釙r，發(fā)生在核苷三磷酸水平上脫氧嘧啶核苷酸互變發(fā)生在核苷一磷酸水平上核酸代謝專題知識講座第33頁嘧啶（除C)+

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（二）嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成核酸代謝專題知識講座第34頁（三）嘧啶核苷酸抗代謝物嘧啶類似物：活性形式為FdUMP或FUTP胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)抑制胸苷酸合酶，阻斷dTMP合成核酸代謝專題知識講座第35頁一些改變了核糖結(jié)構(gòu)核苷類似物核酸代謝專題知識講座第36頁UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮雜絲氨酸核酸代謝專題知識講座第37頁二、嘧啶核苷酸分解代謝嘧啶堿1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核酸代謝專題知識講座第38頁胞嘧啶NH3尿嘧啶二氫尿嘧啶

H2OCO2+NH3β-丙氨酸胸腺嘧啶β-脲基異丁酸β-氨基異丁