核酸的酶促降解及核苷酸代謝

核酸的酶促降解和核苷酸代謝

本章重點(diǎn)討論核酸酶的類別和特點(diǎn)，對(duì)核苷酸的生物合成和分解代謝作一般介紹。第一節(jié)核酸的酶促降解第三節(jié)核苷酸的合成代謝第二節(jié)核苷酸的分解代謝核酸的酶促降解

一、核酸酶二、限制性內(nèi)切酶

核酸酶核苷酸酶核苷酸磷酸化酶

核酸核苷酸核苷堿基+戊糖磷酸核酸酶

1、核酸酶的分類（1）根據(jù)對(duì)底物的專一性分為（2）根據(jù)切割位點(diǎn)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(nèi)切酶核酸外切酶2、核酸酶的作用特點(diǎn)外切核酸酶對(duì)核酸的水解位點(diǎn)5′

p

p

p

pOHB

p

p

p

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）內(nèi)切核酸酶對(duì)RNA的水解位點(diǎn)示意圖5′

p

p

p

pOHPyPuPyPy1′

p

p

pGACU

p

p

pGA3′RNAaseIRNAaseIRNAaseT1RNAaseT1Pu：嘌呤Py：嘧啶

限制性內(nèi)切酶

原核生物中存在著一類能識(shí)別外源DNA雙螺旋中4-8個(gè)堿基對(duì)所組成的特異的具有二重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的回文序列，并在此序列的某位點(diǎn)水解DNA雙螺旋鏈，產(chǎn)生粘性末端或平末端，這類酶稱為限制性內(nèi)切酶（ristrictionendonuclease）。DNA某一片段旋轉(zhuǎn)180o后,順序不變的序列常用的DNA限制性內(nèi)切酶的專一性酶辨認(rèn)的序列和切口說(shuō)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，粘端切口限制性內(nèi)切酶的命名和意義EcoRI序號(hào)從該細(xì)菌中分離出來(lái)的這一類酶的編號(hào)

屬名屬名的第一個(gè)字母

種名種名頭兩個(gè)字母

株名大腸桿菌的菌株

例：Eco

RI，這是從大腸桿菌（Ecoli）R菌珠中分離出的一種限制性內(nèi)切酶

限制性內(nèi)切酶是分析染色體結(jié)構(gòu)、制作DNA限制圖譜、進(jìn)行DNA序列測(cè)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(lái)解剖纖細(xì)的DNA分子。核苷酸的降解2、嘧啶的降解1、嘌呤的降解

核苷酸酶

核苷酸磷酸化酶核苷酸核苷堿基+（脫氧）戊糖磷酸嘌呤的分解嘧啶的分解脫氨還原水解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核糖核苷酸的生物合成1、嘌呤核苷酸的生物合成2、嘧啶核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的從頭合成途徑c、IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMP

a、嘌呤環(huán)上原子的來(lái)源b、IMP的從頭合成嘌呤環(huán)上各原子的來(lái)源N3N9N7N1C2C6C4C5C8來(lái)自谷氨酰胺的酰胺氮來(lái)自甲酸來(lái)自甲酸來(lái)自天冬氨酸來(lái)自甘氨酸來(lái)自CO2IMP的生物合成嘌呤核苷酸合成補(bǔ)救途徑

磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘌呤+PRPP（5-磷酸核糖-1-焦磷酸）

A(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷A(G)MPATPADP補(bǔ)救途徑就是利用從核酸分解產(chǎn)生的或新合成的現(xiàn)有的嘌呤堿同1-磷酸核糖和ATP反應(yīng)或直接同PRPP反應(yīng)，直接生成嘌呤核苷酸的過(guò)程。核苷磷酸化酶嘧啶核苷酸從頭合成途徑

c、UMP轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP

a、嘧啶環(huán)上原子的來(lái)源b、UMP的從頭合成嘧啶環(huán)上各原子的來(lái)源

來(lái)自天冬氨酸來(lái)自CO2來(lái)自NH3NNCCCC654321尿嘧啶核苷酸合成途徑CTP胞嘧啶核苷三磷酸合成酶

ATPGlnH2OUMPUDPUTP

尿嘧啶核苷酸激酶核苷二磷酸激酶c、UMP轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP嘧啶核苷酸補(bǔ)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

尿嘧啶核苷酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿苷磷酸化酶尿苷激酶脫氧核苷酸的合成

2、脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成1、脫氧核苷酸的合成核糖核苷酸的還原反應(yīng)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NADP+NADPH+H+硫氧還蛋白還原酶FAD核糖核苷酸還原酶（B1和B2）ATP、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