生物化學核苷酸代謝

關于生物化學核苷酸代謝核酸的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第2頁,共53頁，2024年2月25日，星期天核苷酸的生物學功用作為核酸合成的原料體內(nèi)能量的利用形式參與代謝和生理調(diào)節(jié)組成輔酶活化中間代謝物第3頁,共53頁，2024年2月25日，星期天核苷酸的合成代謝從頭合成途徑(denovosynthesispathway)是指利用磷酸核糖、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，合成核苷酸的途徑。補救合成途徑(salvagesynthesispathway)利用體內(nèi)游離的堿基或核苷，經(jīng)過簡單的反應過程，合成核苷酸的途徑。第4頁,共53頁，2024年2月25日，星期天核苷酸的從頭合成概況5-磷酸核糖PRPPAspCO2+Gln氨基甲酰磷酸乳清酸UMPdTMPUTPCTPGTPATPAMPGMPIMPGlnGlyGln一碳單位一碳單位CO2Asp第5頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)

嘌呤核苷酸代謝MetabolismofPurineNucleotides第6頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

肝、小腸和胸腺的胞液。（一）嘌呤核苷酸的從頭合成合成部位一、嘌呤核苷酸的合成代謝第7頁,共53頁，2024年2月25日，星期天嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳單位）甘氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┑?頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(1)IMP的合成1.從頭合成途徑第9頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第12頁,共53頁，2024年2月25日，星期天N10-CHOFH4N10-CHOFH4第13頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(2)AMP和GMP的生成

第14頁,共53頁，2024年2月25日，星期天AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第15頁,共53頁，2024年2月25日，星期天嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。先合成IMP，再轉(zhuǎn)變成AMP或GMP。PRPP是5-磷酸核糖的活性供體。嘌呤核苷酸從頭合成特點第16頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2.從頭合成的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式：反饋調(diào)節(jié)和交叉調(diào)節(jié)第17頁,共53頁，2024年2月25日，星期天既滿足需要，又不致于浪費。維持ATP與GTP濃度的平衡。調(diào)節(jié)的意義第18頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（二）嘌呤核苷酸的補救合成腺嘌呤磷酸核糖轉(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)參與補救合成的酶第19頁,共53頁，2024年2月25日，星期天補救合成過程第20頁,共53頁，2024年2月25日，星期天補救合成的生理意義補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進行補救合成。第21頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（三）嘌呤核苷酸的相互轉(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第22頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（四）脫氧核糖核苷酸的生成體內(nèi)脫氧核糖核苷酸是通過相應的核糖核苷酸還原生成的。這種還原反應是由核糖核苷酸還原酶催化，在二磷酸核苷（NDP）水平上進行的。第23頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

脫氧核糖核苷酸的生成過程第24頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

核糖核苷酸還原酶的調(diào)節(jié)

第25頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（五）嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。主要以競爭性抑制干擾或阻斷嘌呤核苷酸的合成代謝，從而進一步阻止核酸以及蛋白質(zhì)的生物合成。第26頁,共53頁，2024年2月25日，星期天次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)嘌呤類似物：主要有6-巰基嘌呤

(

6-Mercaptopurine，6-MP)第27頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

6-MP6-MP核苷酸從頭合成途徑補救合成途徑HGPRTPRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶IMPAMP和GMP-----6-MP核苷酸是IMP的類似物第28頁,共53頁，2024年2月25日，星期天氨基酸類似物：氮雜絲氨酸(AS)是Gln的類似物.第29頁,共53頁，2024年2月25日，星期天葉酸類似物：氨蝶呤

(AP)和甲氨蝶呤(MTX)第30頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共53頁，2024年2月25日，星期天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MTXMTX第32頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二、嘌呤核苷酸的分解代謝第33頁,共53頁，2024年2月25日，星期天嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物AMPGMPH（次黃嘌呤）GX（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶第34頁,共53頁，2024年2月25日，星期天痛風癥的治療機制鳥嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤尿酸黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇別嘌呤醇次黃嘌呤第35頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)

嘧啶核苷酸的代謝MetabolismofPyrimidineNucleotides第36頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（一）嘧啶核苷酸的從頭合成主要是肝細胞胞液合成部位一、嘧啶核苷酸的合成代謝先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連。先合成UMP，再轉(zhuǎn)變成dTMP和CTP。特點第37頁,共53頁，2024年2月25日，星期天嘧啶合成的元素來源氨基甲酰磷酸第38頁,共53頁，2024年2月25日，星期天1.從頭合成途徑（1）尿嘧啶核苷酸的合成第39頁,共53頁，2024年2月25日，星期天CPSⅠ

CPSⅡ

分布

線粒體(肝)

胞液(所有細胞)

氮源

NH3

Gln

變構(gòu)激活劑

AGA

無

變構(gòu)抑制劑無UMP功能

尿素合成

嘧啶合成

氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ和Ⅱ的區(qū)別第40頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

第41頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（2）CTP的合成

是在三磷酸水平上進行的。第42頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（3）dTMP或TMP的生成是在一磷酸水平上進行的。第43頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2.從頭合成的調(diào)節(jié)第44頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（二）嘧啶核苷酸的補救合成嘧啶+

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第45頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（三）嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物胸腺嘧啶5-氟尿嘧啶5-氟尿嘧啶(5-FU)是胸腺嘧啶的類似物。第46頁,共53頁，2024年2月25日，星期天5-FU5-FdUMP5-FUTPdUMPdTMP合成RNA破壞RNA的結(jié)構(gòu)第47頁,共53頁，2024年2月25日，星期天氨基酸類似物如氮雜絲氨酸抑制CTP的合成。如甲氨喋呤抑制dTMP的合成。葉酸類似物第48頁,共53頁，2024年2月25日，星期天核苷類似物阿糖胞苷胞嘧啶第49頁,共53頁，2024年2月25日，星期天UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸