核苷酸代謝生物化學

關于核苷酸代謝生物化學概況核苷酸的功能核苷酸的合成核苷酸的分解研究核苷酸代謝的意義第一節(jié)嘌呤核苷酸的代謝一、合成代謝（一）嘌呤核苷酸的合成（二）嘌呤脫氧核苷酸的合成二、分解代謝嘌呤核苷酸合成原料合成嘌呤環(huán)的原料：天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳單位合成核苷酸的原料：5-磷酸核糖(磷酸戊糖途徑)合成途徑（一）從頭合成途徑（從無到有途徑）（二）補救合成途徑嘌呤環(huán)上各原子的來源來自谷氨酰胺來自N5-甲酰四氫葉酸來自天門冬氨酸來自甘氨酸來自CO2來自N5,N10-次甲基四氫葉酸嘌呤核苷酸的從頭合成途徑合成順序：由5-磷酸核糖首先與ATP反應生成5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）；以PRPP為基礎，由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、CO2和天門冬氨酸提供碳原子；合成次黃嘌呤核苷酸（IMP）；由IMP沿兩條途徑轉變?yōu)橄汆堰屎塑账幔ˋMP）和鳥嘌呤核苷酸（GMP）。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THFAIMP的生物合成IMP轉變?yōu)镚MP和AMP初步生成的一磷酸核苷可在核苷酸激酶的催化下轉變?yōu)槎姿岷塑?，二磷酸核苷可在二磷酸核苷激酶的催化下生成三磷酸核苷。AMP+ATP2ADPGMP+ATPGDP+ADPGDP+ATPGTP+ADP腺苷酸激酶鳥苷酸激酶二磷酸核苷激酶嘌呤核苷酸合成補救途徑

磷酸核糖轉移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷+Pi

A(G)MPATP

ADP

核苷磷酸化酶核苷磷酸激酶嘌呤脫氧核苷酸的合成合成順序：在二磷酸核苷水平上，經(jīng)二磷酸核苷還原酶催化，以硫氧還原蛋白作還原劑，脫氧還原生成二磷酸脫氧核苷。生成的氧化型硫氧還原蛋白在硫氧還原蛋白還原酶的催化下，再變?yōu)檫€原型。生成的二磷酸脫氧核苷可在激酶催化下轉變?yōu)槿姿崦撗鹾塑?。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二磷酸核苷還原酶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核酸的降解

核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷酸核苷堿基+戊糖-1-P磷酸核酸核酸酶核苷酶堿基+戊糖嘌呤的分解第二節(jié)嘧啶核苷酸代謝一、合成代謝（一）嘧啶核苷酸的合成（二）嘧啶脫氧核苷酸的合成二、分解代謝嘧啶核苷酸合成原料合成嘧啶環(huán)的原料：氨基甲酰磷酸、天門冬氨酸合成核苷酸的原料：5-磷酸核糖合成途徑（一）從頭合成途徑（二）補救合成途徑嘧啶環(huán)上各原子的來源

NNCCCC654321天門冬氨酸CO2NH3H2N-CO-P氨基甲酰磷酸N1C5C4C6N3C2ATP氨基甲酰磷酸合成酶嘧啶核苷酸從頭合成途徑

b、UMP轉變?yōu)镃TPCTPCTP合成酶

ATPGlnH2OUMPUDPUTP

a、UMP的從頭合成合成順序：首先合成嘧啶環(huán)，然后再與5-磷酸核糖連接尿嘧啶核苷酸合成途徑嘧啶核苷酸補救合成途徑尿嘧啶+PRPP尿嘧啶+1-P-核糖尿嘧啶核苷+ATPUMP+PPi尿嘧啶核苷+PiUMP+ADP尿苷激酶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—FH4FH2二氫葉酸還原酶Ser羥甲基轉移酶ONHNOdR-PCH3ONHNOdR-P嘧啶的分解第三節(jié)核苷酸的抗代謝物

某些化學結構與核苷酸合成代謝中間產(chǎn)物類似、可抑制核苷酸合成的物質，稱之為核苷酸的“抗代謝物”。一、嘌呤和嘧啶類似物二、葉酸類似物三、氨基酸類似物嘌呤和嘧啶類似物嘌呤類似物：6-巰基嘌呤、硫鳥嘌呤、

2,6-二氨基嘌呤、8-氮鳥嘌呤嘧啶類似物：5-氟尿嘧啶、6-氮尿嘌呤工作原理：這些堿基類似物的化學結構與正常堿基類似，可競爭性地抑制核苷酸合成代謝有關的酶類，干擾核苷酸的合成，或作為異常堿基摻入到DNA或RNA中，干擾核酸的正常結構和功能。葉酸類似物

四氫葉酸在核苷酸代謝中的生理功能：提供嘌呤核苷酸合成所需的一碳單位；提供dTMP合成中dUMP甲基化所需的甲基；葉酸類似物：氨基蝶呤和氨甲喋呤工作原理：可競爭性地抑制二氫葉酸還原酶，阻斷FH4的生成