核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)

核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第1頁第一節(jié)概述

核苷酸功效核酸合成基礎(chǔ)單位.主要功效能量和磷酸基團載體,如ATP>P參加體內(nèi)代謝調(diào)整.cAMP&cGMP組成輔酶成份:NAD,FAD活化體內(nèi)中間代謝物

UDPG:糖原合成

SAM:甲基化反應(yīng)

UDPGA:膽色素代謝核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第2頁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核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第3頁核酸酶定義及分類指全部能夠水解核酸酶。依據(jù)底物不一樣分類DNA酶(deoxyribonuclease,DNase)：專一降解DNA酶。RNA酶(ribonuclease,RNase)：專一降解RNA酶。依據(jù)切割部位不一樣核酸內(nèi)切酶：限制性核酸內(nèi)切酶非限制性核酸內(nèi)切酶核酸外切酶：5′→3′或3′→5′核酸外切酶核酸酶（Nuclease）核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第4頁降解核酸酶分類按分解底物有核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶按專一性有非特異性和特異性兩種。

按水解方式有：內(nèi)切和外切兩種方式。外切：3-外切、5-外切AGAGTCTCHO3′5′外切酶外切酶內(nèi)切酶核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第5頁核苷酸生物合成基礎(chǔ)路徑從頭合成路徑肝主要路徑

(denovosynthesispathway)補救合成路徑腦、骨髓等，也很主要。

(salvagesynthesispathway)

核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第6頁指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸路徑，不經(jīng)過堿基和核苷階段。

主要器官是肝，其次是小腸和胸腺，而腦、骨髓則無法進行此路徑。一、嘌呤核苷酸從頭合成1.定義2.合成部位第二節(jié)嘌呤核苷酸生物合成核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第7頁嘌呤合成元素起源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┖塑账岽x主題知識培訓(xùn)第8頁基礎(chǔ)過程

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逐步參加下IMPAMPGMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶ATPGTP核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第9頁核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第10頁核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第11頁核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第12頁第一個階段:IMP合成R-5-PATPAMPPRPP谷氨酰胺H2O谷氨酸PPiPRAPRPP合成酶磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶IMP甘氨酸谷氨酰胺N5,N10-甲炔FH4ATPCO2

天冬氨酸

N5–甲酰FH4

Mg2+核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第13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AMP和GMP生成核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第14頁第二個階段AMP和GMP合成IMPAMPSAMP天冬氨酸H2OGTPMg2+延胡索酸XMPGMPH2ONAD+NADH+H+IMP脫氫酶谷氨酰胺谷氨酸GMP合成酶ATP腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸合成酶核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第15頁AMPADPATPADPATP腺苷激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP鳥苷激酶ADPATP激酶ATP和GTP生成核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第16頁嘌呤核苷酸從頭合成關(guān)鍵點嘌呤環(huán)是以磷酸核糖為基礎(chǔ)合成PRPP合成酶和磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶是關(guān)鍵酶.主要受反饋調(diào)整IMP是全部嘌呤核苷酸共同中間前體IMP合成需5個高能磷酸鍵；AMP或GMP合成又各需1個ATP。核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第17頁嘌呤核苷酸相互轉(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核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第18頁利用體內(nèi)游離嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單反應(yīng)，利用腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶和次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶，合成嘌呤核苷酸過程，稱為補救合成（或重新利用）路徑。二、嘌呤核苷酸補救合成路徑1.定義核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第19頁腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)2.參加補救合成路徑酶核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第20頁腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi3.合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第21頁4.補救合成生理意義補救合成路徑能夠節(jié)約從頭合成路徑時所需能量和一些氨基酸消耗。體內(nèi)一些組織器官，如腦、骨髓等只能進行補救合成。核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第22頁三、嘌呤核苷酸合成調(diào)整能量:ATP,GTP是激活劑,ADP,GDP是抑制劑ATP,GTPPRPP合成反饋調(diào)整:主要調(diào)整方式從頭合成路徑與補救合成路徑之間相互抑制

PRPP是兩條路徑共同原料核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第23頁嘌呤核苷酸合成反饋調(diào)整核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第24頁抗代謝物:是一些結(jié)構(gòu)與嘌呤核苷酸合成過程中原料、中間代謝產(chǎn)物相同物質(zhì).經(jīng)過競爭性抑制或其它方式阻斷或干擾嘌呤核苷酸合成過程經(jīng)常被用于腫瘤化學(xué)治療常見抗代謝物嘌呤類似物:6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤,

氨基酸類似物:氮雜絲氨酸葉酸類似物:氨蝶呤,氨甲蝶呤嘌呤核苷酸抗代謝物核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第25頁次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)6-巰基嘌呤結(jié)構(gòu)核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第26頁6-MP6-MP核苷酸從頭合成路徑補救合成路徑HGPRTPRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶IMPAMP和GMP-----6-MP作用機制核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第27頁葉酸類似物：氨蝶呤

(AP)和甲氨蝶呤(MTX)核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第28頁核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第29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=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核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第30頁主要是肝細胞胞液指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，不經(jīng)過堿基和核苷階段，直接合成嘧啶核苷酸路徑。1.定義

2.合成部位第二節(jié)嘧啶核苷酸合成

一、嘧啶核苷酸從頭合成路徑核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第31頁嘧啶核苷酸結(jié)構(gòu)核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第32頁3.嘧啶環(huán)上各原子起源氨甲酰磷酸天冬氨酸核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第33頁（1）尿嘧啶核苷酸合成4.合成過程核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第34頁核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第35頁第一階段氨基甲酰磷酸合成CO2CAPCAA谷氨酰胺谷氨酸2ATP2ADP+Pi天冬氨酸Pi氨基甲酰磷酸合成酶II天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶CAP:氨基甲酰磷酸CAA：氨基甲酰天冬氨酸核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第36頁第二階段UMP合成CAAOAUMPOMPH2O+2HPRPPPPiCO2乳清酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶CAA：氨基甲酰天冬氨酸OA：乳清酸OMP：乳清酸核苷酸核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第37頁第三個階段UTP,CTP,TMP,TTP合成TMP,TDP,TTP=dTMP,dTDP,dTTPUMPUDPUTPCTPATPATP谷氨酰胺谷氨酸ATPdUDPdUMPTMPTTPN5,N10-甲炔FH42HATPTMP合成酶CTP合成酶Pi核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第38頁嘧啶核苷酸從頭合成關(guān)鍵點首先合成嘧啶環(huán)，然后與磷酸核糖連接合成第一個核苷酸是乳清酸核苷酸CTP由UTP直接合成，不經(jīng)過CMP和CDP合成階段氨基甲酰磷酸合成酶II天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶是關(guān)鍵酶核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第39頁兩種氨基甲酰磷酸合成酶比較

合成酶I合成酶II定位線粒體(肝臟)胞液(任意組織)

氮起源NH3

谷氨酰胺

別構(gòu)激活劑N-乙酰谷氨酸無反饋抑制劑無UMP(哺乳動物)

功效合成尿素合成嘧啶核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第40頁二、補救合成尿苷UMP尿嘧啶胸腺嘧啶乳清酸UMPTMPOMPPRPPPPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶ATPADP尿苷激酶核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第41頁三、脫氧核苷酸生成在核苷二磷酸水平上生成核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第42頁dNDP

+

ATP

激酶dNTP+ADP二磷酸脫氧核苷NDPdNDP二磷酸核苷NADP+NADPH+H+核糖核苷酸還原酶，Mg2+還原型硫氧化還原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化還原蛋白SS硫氧化還原蛋白還原酶（FAD）核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第43頁TMP（dTMP)合成dUMPTMPTMP合成酶dUDPdUTPdCMP(主要)PiNH3N5,N10-甲炔FH4胸腺嘧啶+R-1-P胸苷TMP磷酸核糖酶激酶PiATP核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第44頁四嘧啶核苷酸合成調(diào)整反饋調(diào)整嘧啶核苷酸合成與嘌呤核苷酸合成相互協(xié)調(diào)：PRPP對兩條合成路徑都是主要中間代謝產(chǎn)物核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第45頁嘧啶核苷酸抗代謝物胸腺嘧啶5-氟尿嘧啶5-氟尿嘧啶(5-FU)是胸腺嘧啶類似物。核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第46頁5-FUFdUMPTMP合成酶

FUTP參入到RNA

破壞RNA結(jié)構(gòu)影響RNA功效核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第47頁UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮雜絲氨酸核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第48頁第三節(jié)核苷酸分解代謝

一、嘌呤分解代謝AMP人類嘌呤代謝終產(chǎn)物是尿酸.不易溶于水黃嘌呤氧化酶是關(guān)鍵酶腺嘌呤黃嘌呤次黃嘌呤尿酸GMP鳥嘌呤黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶[O][O]PiR-1-PPiR-1-PNH3NH3核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第49頁核苷酸代謝主題知識培訓(xùn)第50頁不一樣生物體內(nèi)存在酶不一樣

使嘌