14生化10核苷酸代謝8年制

1、1第十章第十章 核苷酸代謝核苷酸代謝Metabolism of Nucleotides2（1）核酸合成的原料）核酸合成的原料（最主要功能）（最主要功能）（2）構(gòu)成能量物質(zhì)）構(gòu)成能量物質(zhì)（ATP、GTP）（3）參與代謝調(diào)節(jié)）參與代謝調(diào)節(jié)（cAMP、cGMP）（4）組成輔酶）組成輔酶 AMP是是NAD、FAD、輔酶、輔酶A的組成成分的組成成分（5）多種活化中間代謝物的載體）多種活化中間代謝物的載體 CDP膽堿、膽堿、CDP-乙醇胺參與合成磷脂乙醇胺參與合成磷脂 UDP-葡萄糖參與糖原合成葡萄糖參與糖原合成核苷酸的生理功能核苷酸的生理功能3核苷酸是核酸（核苷酸是核酸（DNA、RNA）的基本組成單位）

2、的基本組成單位DNA：deoxyribonucleic acidRNA：ribonucleic acidNucleotidePurine NucleotidePyrimidine NucleotideBRPB（堿基）：（堿基）：A G C U TM D T4UracilThymineCytosineAdenineGuanosine1234 567 891234 567 891234561234561234565Nucleoproteinprotein Nucleic Acids（RNA and DNA）MononucleotidesPi Nucleosidebases deoxyribose(

3、ribose) Gastric juiceNucleaseNucleophosphatasenucleosidase 人體內(nèi)核苷酸來源人體內(nèi)核苷酸來源 食物食物 自身合成（主要）自身合成（主要）非營養(yǎng)必需物質(zhì)非營養(yǎng)必需物質(zhì)PRBPRBPRB6 在萬眾矚目的央視春晚在萬眾矚目的央視春晚(2005)中，小品演員手拎中，小品演員手拎“珍奧核酸珍奧核酸”紙袋的場景給人留下了深刻印象。但隨后著名反偽科學(xué)人士方舟紙袋的場景給人留下了深刻印象。但隨后著名反偽科學(xué)人士方舟子認(rèn)為珍奧核酸的亮相子認(rèn)為珍奧核酸的亮相 “是一個觸目驚心的廣告是一個觸目驚心的廣告”，因?yàn)樵缭?，因?yàn)樵缭?年前方舟子就曾對所謂年前方舟子就

4、曾對所謂“核酸保健品核酸保健品”口誅筆伐，指責(zé)其是偽科口誅筆伐，指責(zé)其是偽科學(xué)的商業(yè)騙局，為此衛(wèi)生部還曾通報批評過學(xué)的商業(yè)騙局，為此衛(wèi)生部還曾通報批評過“珍奧核酸珍奧核酸”的夸大的夸大宣傳。宣傳。7核苷酸代謝核苷酸代謝嘌呤核苷酸代謝嘌呤核苷酸代謝嘧啶核苷酸代謝嘧啶核苷酸代謝合成合成分解分解合成合成分解分解從頭合成從頭合成補(bǔ)救合成補(bǔ)救合成從頭合成從頭合成補(bǔ)救合成補(bǔ)救合成8Chapter 10 Metabolism of NucleotidesSection 1 Metabolism of Purine Nucleotides Anabolic Metabolism CatabolismSecti

5、on 2 Metabolism of Pyrimide Nucleotides Anabolic Metabolism Catabolism9第一節(jié)第一節(jié) 嘌呤核苷酸代謝嘌呤核苷酸代謝一、嘌呤核苷酸的合成代謝一、嘌呤核苷酸的合成代謝u 從頭合成從頭合成 （de novo synthesis） 肝、小腸粘膜、胸腺肝、小腸粘膜、胸腺u 補(bǔ)救合成補(bǔ)救合成 （salvage pathway） 腦、骨髓腦、骨髓Metabolism of Purine NucleotidesBiosynthesis of Purine Nucleotides101.1.部位：胞液部位：胞液2.2.原料：磷酸核糖、天冬氨酸

6、、谷氨酰胺、原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、 甘氨酸、甘氨酸、CO2、一碳單位（甲?；?、一碳單位（甲酰基）（一）嘌呤核苷酸的從頭合成（一）嘌呤核苷酸的從頭合成利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位、利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位、CO2等簡單物質(zhì)為等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過程原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過程11 CO2 甘氨酸甘氨酸 C NN C | | CC C N N天冬氨酸天冬氨酸 甲酰基甲?；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┕劝滨０罚０坊?甲酰基甲?；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬┼堰虱h(huán)的嘌呤環(huán)的N、C元素來源元素來源123456789

7、12（2）AspGlnGlyCO2One Carbon Unit AMPIMP GMP關(guān)鍵酶：關(guān)鍵酶： PRPPPRPP合酶、酰胺轉(zhuǎn)移酶合酶、酰胺轉(zhuǎn)移酶3.3.嘌呤核苷酸從頭合成過程（胞液）嘌呤核苷酸從頭合成過程（胞液）（1）13R-5-P5磷酸核糖磷酸核糖PP-1-R-5-P磷酸核糖焦磷酸（磷酸核糖焦磷酸（PRPP）ATPAMPPRPP合酶合酶谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶（1） IMP的合成（的合成（11步）步）H2N-1-R-5-P1氨基氨基5磷酸核苷（磷酸核苷（PRA）（5-磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）（PRPP激酶）激酶）914H2N-1-R-5-P1-氨基氨基-5-磷

8、酸核苷（磷酸核苷（PRA）H2C-NH2 | +O=C-OH甘氨酸甘氨酸 NH2H2C |O=C NH | R-5-P甘氨酰胺核苷酸（甘氨酰胺核苷酸（GAR）GAR合成酶合成酶ATP，Mg2+74515 NH2H2C |O=C NH | R-5-P甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸 （GAR） NHH2C CHO |O=C NH | R-5-P甲酰甘氨酰胺甲酰甘氨酰胺核苷酸（核苷酸（FGAR）N10-甲酰甲酰FH4 FH4轉(zhuǎn)甲?；皋D(zhuǎn)甲?；?16 NHH2C CHO |O=C NH | R-5-P甲酰甘氨酰胺甲酰甘氨酰胺核苷酸（核苷酸（FGAR） NH H2C CHO |HN=C NH | R-5

9、-P 甲酰甘氨咪甲酰甘氨咪核苷酸（核苷酸（FGAM）谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酸谷氨酸ATP，Mg2+317 NH H2C CHO |HN=C NH | R-5-P 甲酰甘氨咪甲酰甘氨咪核苷酸（核苷酸（FGAM） HC N | |H2N-C CH N | R-5-P5氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸 （AIR）ATP，Mg2+，K+AIR合成酶合成酶 -H2O18 HC N | |H2N-C CH N | R-5-P5氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸 （AIR） O | NHO-C-C | CH H2N-C N | R-5-P5氨基咪唑氨基咪唑4羧酸羧酸核苷酸（核苷酸（CAIR）CO2619 O | NH

10、O-C-C | CH H2N-C N | R-5-P5氨基咪唑氨基咪唑4羧酸羧酸核苷酸（核苷酸（CAIR）HOOC | H2C O | | HC-HN-C N | CHOOC | CH H2N-C N | R-5-P5氨基咪唑氨基咪唑4琥珀酸甲酰胺琥珀酸甲酰胺核苷酸（核苷酸（SAICAR）天冬氨酸天冬氨酸ATP，Mg2+合成酶120HOOC | H2C O | | HC-HN-C N | CHOOC | CH H2N-C N | R-5-P5氨基咪唑氨基咪唑4琥珀酸甲酰胺琥珀酸甲酰胺核苷酸（核苷酸（SAICAR） O | H2N-C N C | CH H2N-C N | R-5-P5氨基咪唑氨

11、基咪唑4甲酰胺甲酰胺核苷酸（核苷酸（AICAR）延胡索酸延胡索酸裂解酶裂解酶21 O | H2N-C N C | CH H2N-C N | R-5-P5氨基咪唑氨基咪唑4甲酰胺甲酰胺核苷酸（核苷酸（AICAR） O | H2N-C N C | CH O=C-N-C H N | R-5-P5甲?；溥蚣柞；溥?甲酰胺甲酰胺核苷酸（核苷酸（FAICAR）N10甲酰甲酰FH4 FH4轉(zhuǎn)甲?；皋D(zhuǎn)甲?；?22 O | H2N-C N C | CH O=C-N-C H H N | R-5-P5甲?；溥蚣柞；溥?甲酰胺甲酰胺核苷酸（核苷酸（FAICAR） O | C NHN1 C | | CHHC

12、 C N N | R-5-PH2O環(huán)水解酶環(huán)水解酶次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸 （IMP）32456789Inosine monophosphate 23 O | C NHN C | | CHHC C N N | R-5-P HOOCCH2CHCOOH | NH | C N HN C | | CH HC C N N | R-5-P NH2 | C NHN C | | CHHC C N N | R-5-P天冬氨酸天冬氨酸 Mg2+ GTP腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶延胡索酸延胡索酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸AMP（2）AMP和和GMP的合成的

13、合成IMP24 O | C NHN C | | CHHC C N N | R-5-P O | C NHN C | | CH C C | N N O H | R-5-P XMP O | C NHN C | | CH C C | N N NH2 | R-5-P NAD+ NADH + H+H2OIMP脫氫酶脫氫酶谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酸谷氨酸GMP合成酶合成酶ATPIMPGMP(xanthosine monophosphate)25 激酶激酶AMP 激酶激酶ADPATPATP ADPATP ADP 激酶激酶GMP 激酶激酶GDPGTPATP ADPATP ADP（3）ADP、ATP 及及GDP、G

14、TP 的生成的生成26（2）以）以5磷酸核糖為原料，逐步合成嘌呤核苷酸，而磷酸核糖為原料，逐步合成嘌呤核苷酸，而 非先合成嘌呤堿，再與磷酸核糖結(jié)合非先合成嘌呤堿，再與磷酸核糖結(jié)合（先甜后苦）（先甜后苦）4. 嘌呤核苷酸從頭合成的特點(diǎn)嘌呤核苷酸從頭合成的特點(diǎn)（5）主要在肝臟進(jìn)行，其次是小腸粘膜和胸腺）主要在肝臟進(jìn)行，其次是小腸粘膜和胸腺（4）先合成單磷酸核苷）先合成單磷酸核苷(NMP)，在此基礎(chǔ)上合成二磷，在此基礎(chǔ)上合成二磷 酸核苷和三磷酸核苷酸核苷和三磷酸核苷(NDP, NTP)（3）IMP是重要的中間產(chǎn)物是重要的中間產(chǎn)物（1 1）關(guān)鍵酶：）關(guān)鍵酶：PRPPPRPP合酶、酰胺轉(zhuǎn)移酶合酶、酰胺轉(zhuǎn)

15、移酶275. 嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)（反饋調(diào)節(jié)）嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)（反饋調(diào)節(jié)）（1）IMP、AMP、GMP（）（）PRPP合酶合酶 酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶（2）5磷酸核糖磷酸核糖（）（）PRPP合酶合酶 PRPP （）（）酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶（3）AMP（）（）腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶 GMP（）（）IMP脫氫酶脫氫酶（4）GTP促進(jìn)促進(jìn)AMP生成，生成，ATP促進(jìn)促進(jìn)GMP生成，保持平衡生成，保持平衡28ATP R-5-P PRPPPRAIMP腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTPPRPP合酶合酶酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶+-29IMP腺苷酸代

16、琥珀酸腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPGTPATP-嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié) +30（二）（二） 補(bǔ)救合成途徑（或重新利用）補(bǔ)救合成途徑（或重新利用） 細(xì)胞利用現(xiàn)成的嘌呤堿或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸細(xì)胞利用現(xiàn)成的嘌呤堿或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸1. 特點(diǎn)：過程簡單，耗能少特點(diǎn)：過程簡單，耗能少2. 方式：方式：（1）嘌呤）嘌呤 + PRPP 腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 （adenine phosphoribosyl transferase, APRT） 次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 （hypoxant

17、hine-guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT）（2）嘌呤核苷磷酸化）嘌呤核苷磷酸化 激酶激酶BRP31腺嘌呤腺嘌呤 + PRPP AMP + PPi次黃嘌呤次黃嘌呤 + PRPP IMP + PPi鳥嘌呤鳥嘌呤 + PRPP GMP + PPiAPRTHGPRTHGPRTAPRT：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶HGPRT：次黃嘌呤：次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶AMP腺苷激酶腺苷激酶ATP ADP腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷323. 3. 生理意義：生理意義： （1 1）減少能量和氨基酸的消耗）減少能量和氨基酸的消耗 （2

18、 2）為不能進(jìn)行嘌呤從頭合成的組織提供嘌呤核苷酸）為不能進(jìn)行嘌呤從頭合成的組織提供嘌呤核苷酸 腦、骨髓腦、骨髓v 腦組織需依賴補(bǔ)救途徑合成嘌呤核苷酸腦組織需依賴補(bǔ)救途徑合成嘌呤核苷酸HGPRT含量高含量高酰胺轉(zhuǎn)移酶含量低酰胺轉(zhuǎn)移酶含量低自毀容貌征：自毀容貌征：HGPRT缺失缺失33Lesch-Nyhan syndrome，又稱為自毀容貌綜合征。屬X-連鎖隱性遺傳，僅發(fā)現(xiàn)于男性。發(fā)病率為1/30萬?；純撼錾?，8個月到1歲時出現(xiàn)肌張力障礙，指痙病和舞蹈癥?；純?-3歲開始強(qiáng)制性地吸自己的手指，嘴唇和口腔粘膜，并侵害他人，必須捆綁其雙手或拔掉牙齒。故稱為自毀容貌綜合癥?；純哼€表現(xiàn)為高尿酸血癥 ，

19、約在十二歲左右夭折。本病患者由于缺乏HGPRT，因此合成IMP和GMP的量不足，則不能維持神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能，從而導(dǎo)致了神經(jīng)功能的異常。HGPRT的缺乏同時使中樞神經(jīng)系統(tǒng)中次黃嘌呤和黃嘌呤合成過多而產(chǎn)生毒害效應(yīng)。由于患者體內(nèi)嘌呤的生物合成過多，從而使尿酸合成過量，產(chǎn)生高尿酸血癥。34IMP腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸XMPAMPGMP腺苷酸脫氨酶腺苷酸脫氨酶鳥苷酸還原酶鳥苷酸還原酶NH3NADP+NH3 NADPHAMP、GMP、IMP的相互轉(zhuǎn)變的相互轉(zhuǎn)變（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變（保持平衡）（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變（保持平衡）35CH2 堿基 CH2 堿基| O | | O | | | |

20、H H H H OH OH OH HPPPPNADPH+H+ NADP+H2O核糖核苷酸核糖核苷酸還原酶還原酶NDPdNDP（四）脫氧核糖核苷酸的生成（嘌呤、嘧啶）（四）脫氧核糖核苷酸的生成（嘌呤、嘧啶）特點(diǎn)：在二磷酸核苷（特點(diǎn)：在二磷酸核苷（NDP NDP dNDPdNDP）水平上進(jìn)行）水平上進(jìn)行36甲基化甲基化ADPGDPCDPUDP核糖核苷酸核糖核苷酸還原酶還原酶dADPdGDPdCDPdUDPATPADPdATPdGTPdCTPdUMPdTMPdTDPdTTP37嘌呤、氨基酸和葉酸的類似物，嘌呤、氨基酸和葉酸的類似物，“以假亂真以假亂真”，干，干擾嘌呤核苷酸的合成（抗腫瘤）擾嘌呤核苷酸

21、的合成（抗腫瘤）（五）嘌呤核苷酸的抗代謝物（五）嘌呤核苷酸的抗代謝物1. 次黃嘌呤類似物次黃嘌呤類似物 6-巰基嘌呤巰基嘌呤 （6-mercaptopurine, 6-MP） SH | C NHN C | | CHHC C N N H O | C NHN C | | CHHC C N N H 次黃嘌呤次黃嘌呤6-MP 38作用機(jī)理：作用機(jī)理：（1） 6-MP核苷酸競爭抑制核苷酸競爭抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)锳MP、GMP（2） 6-MP競爭抑制競爭抑制HGPRT，補(bǔ)救合成受阻，補(bǔ)救合成受阻（3） 6-MP核苷酸抑制核苷酸抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶，從頭合成受阻酰胺轉(zhuǎn)移酶，從頭合成受阻39 O NH2

22、| |H2N-C-CH2-CH2-CH-COOH 谷氨酰胺谷氨酰胺 O NH2 | | 氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸 N+=N-CH2-C-O-CH2-CH-COOH 2. 谷氨酰胺類似物谷氨酰胺類似物 氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸 azaserine 作用機(jī)理：結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺類似，干擾嘌呤、嘧啶作用機(jī)理：結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺類似，干擾嘌呤、嘧啶 核苷酸的合成核苷酸的合成403. 葉酸類似物葉酸類似物 氨喋呤、氨甲喋呤氨喋呤、氨甲喋呤 臨床應(yīng)用：臨床應(yīng)用：MTX治療白血病治療白血病R作用機(jī)理：競爭性抑制二氫葉酸還原酶作用機(jī)理：競爭性抑制二氫葉酸還原酶aminopterin, methotrexate, MTXR=H

23、 氨喋呤氨喋呤 R=CH3 氨甲喋呤（氨甲喋呤（MTX）Folic Acid41PRPP PRA 甘氨酰胺甘氨酰胺 甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰 甲酰甘氨甲酰甘氨谷氨酰胺谷氨酰胺 核苷酸核苷酸 胺核苷酸胺核苷酸 脒核苷酸脒核苷酸 5-氨基咪唑氨基咪唑 5甲酰氨基咪唑甲酰氨基咪唑 IMP -4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸 -4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸 AMP 腺嘌呤腺嘌呤 PPi PRPP IMP 次黃嘌呤次黃嘌呤 PPi PRPP GMP 鳥嘌呤鳥嘌呤6MPMTXMTX氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸6MP6MP6MP6MP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸421. 1. 基本過程（類似于食物中核苷酸的消化

24、）基本過程（類似于食物中核苷酸的消化）二二. .嘌呤核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸的分解代謝AMPGMP次黃嘌呤次黃嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶鳥嘌呤脫氨酶鳥嘌呤脫氨酶尿酸尿酸黃黃嘌嘌呤呤氧氧化化酶酶Catabolism of Purine Nucleotides4344 正常人血尿酸正常人血尿酸 119-357 mol/L （20-60 mg/L） 男男 267.7 mol/L （45 mg/L） 女女 208.2 mol/L （35 mg/L）2. 嘌呤核苷酸的代謝嘌呤核苷酸的代謝終產(chǎn)物終產(chǎn)物 尿酸尿酸 Uric Acid45血尿酸血尿酸 80 mg/L結(jié)晶結(jié)晶 沉積于

25、軟組織、關(guān)節(jié)腔、腎沉積于軟組織、關(guān)節(jié)腔、腎痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、腎結(jié)石痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、腎結(jié)石 痛風(fēng)癥痛風(fēng)癥 gout臨床表現(xiàn)：臨床表現(xiàn)： 腳趾、踝關(guān)節(jié)、腳背疼痛腳趾、踝關(guān)節(jié)、腳背疼痛46原發(fā)性痛風(fēng)癥原發(fā)性痛風(fēng)癥 先天性代謝缺陷性疾病先天性代謝缺陷性疾病 家族性、男性居多家族性、男性居多 原因：原因： HGPRT活性降低，嘌呤堿重新利用受阻，活性降低，嘌呤堿重新利用受阻， 從頭合成加速；從頭合成加速； PRPP合酶活性增高，從頭合成加速合酶活性增高，從頭合成加速47繼發(fā)性痛風(fēng)癥繼發(fā)性痛風(fēng)癥 某些疾病狀態(tài)下體內(nèi)核酸大量分解某些疾病狀態(tài)下體內(nèi)核酸大量分解 白血病、惡性腫瘤、溶血性貧血白血病、惡性腫瘤、溶血性貧

26、血 腎功能障礙使尿酸排出受阻腎功能障礙使尿酸排出受阻 酗酒、高嘌呤飲食、鉛中毒及乳酸中毒酗酒、高嘌呤飲食、鉛中毒及乳酸中毒 48痛風(fēng)癥的治療痛風(fēng)癥的治療1、服用排尿酸的藥物、服用排尿酸的藥物丙磺舒、水楊酸、欣可芬丙磺舒、水楊酸、欣可芬機(jī)理：抑制腎小管對尿酸的重吸收，機(jī)理：抑制腎小管對尿酸的重吸收， 從而促進(jìn)尿酸的排出從而促進(jìn)尿酸的排出49 OH | H C C N C | | NHC C N NH 別嘌呤醇別嘌呤醇 OH | C N N C | | CHHC C N NH 次黃嘌呤次黃嘌呤 2、別嘌呤醇（次黃嘌呤類似物）、別嘌呤醇（次黃嘌呤類似物） 機(jī)理：機(jī)理：（1） 抑制黃嘌呤氧化酶抑制黃嘌

27、呤氧化酶 （2）生成別嘌呤醇核苷酸，消耗）生成別嘌呤醇核苷酸，消耗PRPP， 嘌呤核苷酸合成減少嘌呤核苷酸合成減少50黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶鳥嘌呤鳥嘌呤 黃嘌呤黃嘌呤 尿酸尿酸 次黃嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇別嘌呤醇51第二節(jié)第二節(jié) 嘧啶核苷酸代謝嘧啶核苷酸代謝一一. . 嘧啶核苷酸的合成代謝嘧啶核苷酸的合成代謝從頭合成從頭合成 de novo synthesis補(bǔ)救合成補(bǔ)救合成 salvage pathwayMetabolism of Pyrimidine NucleotidesBiosyntheses of Pyrimidine Nucleotides52 CN CC

28、C N123456AspGlnCO2The origins of carbon and nitrogen atoms of pyrimidine ring53（一）（一） 嘧啶核苷酸的從頭合成嘧啶核苷酸的從頭合成 部位：胞液部位：胞液 原料：原料：Asp, Gln, CO2l 過程（先合成嘧啶環(huán)，再加磷酸核糖）過程（先合成嘧啶環(huán)，再加磷酸核糖）先苦后甜先苦后甜（1 1）尿嘧啶核苷酸）尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成的合成（2 2）CTP的合成的合成（3 3）dTMP的合成的合成54 O O | |谷氨酰胺谷氨酰胺 + HCO3 H2N-C-O-P-OH + 谷氨酸谷氨酸 | O-2ATP 2ADP

29、 + Pi氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II-氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸（1 1）尿嘧啶核苷酸）尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成的合成55 兩種氨基甲酰磷酸合成酶的比較兩種氨基甲酰磷酸合成酶的比較- 氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶I 氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II-分布分布 線粒體（肝）線粒體（肝） 胞液（所有細(xì)胞）胞液（所有細(xì)胞）氮源氮源 氨氨 谷氨酰胺谷氨酰胺變構(gòu)激活劑變構(gòu)激活劑 N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸 (AGA) 無無反饋抑制劑反饋抑制劑 無無 UMP（哺乳動物）（哺乳動物）功能功能 尿素合成尿素合成 嘧啶合成嘧啶合成-56CO2 + 谷氨酰胺谷氨酰胺 NH2 |O=C

30、 | OPHOOC CH2+ | CH H2N COOH O | HO-C H2N CH2 | |O=C CH N COOH H氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP谷氨酸谷氨酸2ADP+Pi天冬氨酸氨基天冬氨酸氨基甲?；D(zhuǎn)移酶甲?；D(zhuǎn)移酶Pi氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 天冬氨酸天冬氨酸 氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸23456157 O | HO-C H2N CH2 | |O=C CH N COOH H O | C HN CH2 | |O=C CH N COOH HH2O二氫乳清酸酶二氫乳清酸酶氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸 二氫乳清酸二氫乳清酸58 O | C HN CH2 | |O=

31、C CH N COOH H O | HN | O N COOH HNAD+ NADH+H+脫氫酶脫氫酶二氫乳清酸二氫乳清酸 乳清酸乳清酸59 O | HN | O N COOH H O | HN | O N COOH | R5P乳清酸乳清酸PRPP PPi磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶乳清酸核苷酸乳清酸核苷酸（OMP）60 O | HN | O N | R5P42653 O | HN | O N COOH | R5P尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸（UMP）脫羧酶脫羧酶CO2OMPuridine monophosphate161 O | HN | O N | R5-P NH2 | N | O N | R

32、5-PPPUTP尿苷酸激酶尿苷酸激酶二磷酸核二磷酸核苷激酶苷激酶CTP合成酶合成酶ATP ADPATPADP谷氨酸谷氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺ADP+Pi ATPUMPCTP（2 2）CTP 的合成的合成UDP62ADPGDPCDPUDP核糖核苷酸核糖核苷酸還原酶還原酶dADPdGDPdCDPdUDPATPADPdATPdGTPdCTPdUMP（甲基化）（甲基化）dTMPdTDPdTTP（3）脫氧胸腺嘧啶核苷酸（）脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的合成）的合成dCMP脫氨脫氨胸苷酸合酶胸苷酸合酶63Thymidylate synthaseCH3Tetrahydrofolate CH2NADPH+H+

33、NADP+64ATP + CO2 + 谷氨酰胺谷氨酰胺 = 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 天冬氨酸天冬氨酸 = 氨基甲酰天冬氨酸氨基甲酰天冬氨酸 PRPP | ATP + 5磷酸核糖磷酸核糖 UMP UTP CTP-嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸4.4.從頭合成的調(diào)節(jié)從頭合成的調(diào)節(jié)氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II（哺乳類）（哺乳類）Asp氨基甲?；D(zhuǎn)移酶（細(xì)菌）氨基甲酰基轉(zhuǎn)移酶（細(xì)菌）PRPP合成酶合成酶-（反饋抑制）（反饋抑制）65一磷酸嘧啶核苷一磷酸嘧啶核苷 + PPi嘧啶磷酸核苷嘧啶磷酸核苷轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 + ATP UMP + ADP尿苷激酶尿苷激酶（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成脫氧胸苷脫氧胸苷ATPTMPADP胸苷激酶胸苷激酶BRP嘧啶嘧啶 + PRPP（尿嘧啶、胸腺嘧啶、乳清酸）（尿嘧啶、胸腺嘧