资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,1,第十一章 核苷酸代谢,一、核酸的酶促降解,二、嘌呤和嘧啶的分解,三、核苷酸的生物合成,2,核酸的酶促降解,核酸内切酶,断裂核酸链内部磷酸二酯键,核酸外切酶,从核酸链的一端逐个水解下核苷酸,核苷酸受细胞内磷酸单酯酶水解成为核苷和磷酸，核苷的进一步分解生成嘌呤碱基和嘧啶碱基以及核糖,-1-,磷酸,3,嘌呤的分解,腺苷脱氨酶,核苷磷酸化酶,核苷磷,酸化酶,鸟嘌呤酶,黄嘌呤氧化酶,Pi,核糖,-1-,磷酸,Pi,核糖,-1-,磷酸,腺苷 次黄苷,鸟苷 鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,(,醇式,),4,治痛风的药,-,别嘌呤醇,5,嘌呤代谢的最终产物,尿酸,氧化酶,尿囊素酶,尿囊酸酶,尿素酶,尿酸（酮式） 尿囊素,尿囊酸,尿素 乙醛酸,灵长类 鸟类,爬虫类 昆虫,哺乳动物（灵长类除外）,腹足类,硬骨鱼,大多数鱼类 两栖类 淡水瓣鳃类,甲壳类,咸水瓣鳃类,6,嘌呤的分解,腺苷脱氨酶,核苷磷酸化酶,核苷磷,酸化酶,鸟嘌呤酶,黄嘌呤氧化酶,Pi,核糖,-1-,磷酸,Pi,核糖,-1-,磷酸,腺苷 次黄苷,鸟苷 鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,(,醇式,),7,嘌呤类在核苷酸、核苷和碱基三个水平上的降解,腺苷酸 次黄苷酸 黄苷酸 鸟苷酸,腺苷,次黄苷,黄苷,鸟苷,腺嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,鸟嘌呤,尿酸,8,嘧啶的分解代谢,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,胞嘧啶,-,脲基,丙,酸,胸腺嘧啶,二氢,胸腺嘧啶,-,脲基异丁酸,-,丙氨酸,-,氨基,异丁酸,9,核苷酸的生物合成,核苷酸的从头合成途径,核苷酸的补救合成途径,核苷酸从头合成的抗代谢物,10,核苷酸生物合成的基本途径,从头合成途径,(De novo pathway):,利用核糖磷酸、某些氨基酸、,CO,2,和,NH,3,等简单化合物为原料，经一系列酶促反应合成核苷酸,补救途径,(Salvage pathway),：利用体内游离的碱基或核苷合成核苷酸,11,IMP,（次黄苷酸）的合成,核糖,-5-,磷酸,5-,磷酸核糖,-1-,焦磷酸（,PRPP,）,PRPP,谷氨酰胺 核糖胺,-5-,磷酸 谷氨酸,Step 1,Step 2,12,IMP,的合成,Step 3,Step 4,核糖胺,-5-,磷酸 甘氨酸 甘氨酰胺核苷酸,甘氨酰胺核苷酸 甲酰基四氢叶酸 甲酰甘氨酸核苷酸 四氢叶酸,13,IMP,的合成,Step 5,Step 6,甲酰甘氨酰胺核苷酸 谷氨酰胺 甲酰甘氨咪唑核苷酸 谷氨酸,甲酰甘氨咪唑核苷酸,5-,氨基咪唑核苷酸,14,IMP,的合成,Step 7,Step 8,5-,氨基咪唑核苷酸,5-,氨基咪唑,-4-,羧酸核苷酸,5-,氨基咪唑,-4-,羧酸核苷酸 天冬氨酸,5-,氨基咪唑,-4-(N-,琥珀酸,),甲酰胺核苷酸,15,IMP,的合成,Step9,Step 10,5-,氨基咪唑,-4-(N-,琥珀酸,) 5-,氨基咪唑,-4-,延胡索酸,甲酰胺核苷酸 甲酰胺核苷酸,5-,氨基咪唑,-4-,甲酰胺核苷酸,5-,甲酰胺基咪唑,-4-,甲酰胺核苷酸,N,10,-,甲酰,四氢叶酸,四氢叶酸,16,IMP,的合成,Step 11,5-,甲酰胺基咪唑,-4-,甲酰胺核苷酸,次黄苷酸,(IMP),17,IMP,的合成总览,谷氨酰胺,谷氨酸,甘氨酸,天冬氨酸,谷氨酰胺,谷氨酸,延胡索酸,18,嘌呤核各原子的来源,甘氨酸,一碳单位,谷氨酰胺,一碳单位,天冬氨酸,CO,2,19,AMP,和,GMP,的合成,天冬氨酸,腺苷酸琥珀酸,XMP,谷氨酰胺,谷氨酸,延胡索酸,20,嘧啶核苷酸的合成,天冬氨酸,21,乳清酸的生物合成途径,氨甲酰磷酸 天冬氨酸,氨甲酰天冬氨酸,-Pi,转氨甲酰酶,-H,2,O,二氢乳清酸酶,二氢乳清酸脱氢酶,氨甲酰磷酸合成酶,乳清酸 二氢乳清酸,22,乳清酸转变成,UTP,和,CTP,乳清酸,乳清苷酸,谷氨,酰胺,谷氨酸,乳清苷酸,焦磷酸化酶,乳清苷酸,脱羧酶,尿苷酸激酶,核苷二磷酸激酶,CTP,合成酶,23,核苷酸转化成核苷三磷酸,(d) AMP + ATP (d) ADP + ADP,(d) NMP + ATP (d) NDP + ADP,(d) NDP + ATP (d) NTP + ADP,(,脱氧,),腺苷酸激酶,24,脱氧核苷酸的合成,NDP,还原酶,硫氧还原蛋白,还原酶,硫氧还蛋白,硫氧还蛋白,碱基,碱基,25,NDP,还原酶,26,NDP,还原酶催化机理,27,胸苷酸的生物合成途径（,1,）,28,胸苷酸的生物合成途径（,2,）,29,胸苷酸合成酶机理（,1,）,30,胸苷酸合成酶机理（,2,）,31,胸苷酸合成酶机理（,3,）,32,抗癌药,5-,氟尿嘧啶,药物用的是,5-氟尿嘧啶碱基，通过补救途径生成FdUMP,33,胸苷酸合成酶的抑制途径,34,核苷酸从头合成的调节,嘌呤核苷酸合成起始阶段的,PRPP,合成酶和,PRPP,酰胺转移酶可被合成产物,IMP,、,AMP,及,GMP,等抑制，从核糖胺,-5-,磷酸到,IMP,之间未发现调节步骤,核苷酸的从头合成实际上是不可逆的,嘌呤和嘧啶两类核苷酸的合成有协调控制关系，二者的合成速度通常是平行的,35,嘌呤核苷酸从头合成的调节,ATP,GTP,36,核苷酸从头合成的抗代谢物,嘌呤类似物,次黄嘌呤,6-,巯基嘌呤,37,核苷酸从头合成的抗代谢物,谷氨酰胺和天冬氨酸类似物,谷氨酰胺,重氮丝氨酸,6-,重氮,-5-,氧正亮氨酸,38,核苷酸从头合成的抗代谢物,叶酸类似物,叶酸：,R,1,= OH,，,R,2,= H,氨基蝶呤：,R,1,= NH,2,，,R,2,= H,氨甲蝶呤：,R,1,= NH,2,，,R,2,= CH,3,39,核苷酸的补救合成,嘌呤核苷酸,碱基,+,核糖,-1-,磷酸 核苷,+ Pi,核苷,+ ATP,核苷酸,+ ADP,腺嘌呤,+ PRPP AMP + PPi,次黄嘌呤,(,鸟嘌呤,) + PRPP IMP(GMP) + PPi,核苷磷酸化酶,核苷磷酸激酶,腺嘌呤核糖磷酸转移酶（,APRT,）,核糖磷酸转移酶,（,HGPRT,）,40,核苷酸的补救合成,嘧啶核苷酸,嘧啶,+ PRPP,嘧啶核苷酸,+ PPi,尿嘧啶,+,核糖,-1-,磷酸 尿嘧啶核苷,UMP,胞嘧啶核苷,+ ATP CMP + ADP,嘧啶核糖磷酸转移酶,尿苷磷酸化酶,-Pi,尿苷激酶,+ATP,，,-ADP,尿苷激酶,41,PRPP +,谷氨酰胺,甘氨酸,甲酸盐,谷氨酰胺,CO,2,天冬氨酸,甲酸盐,IMP,AMP GMP,ADP GDP,ATP,dADP dGDP,dATP dGTP,CO2 + ATP +,谷氨酰胺,天冬氨酸,乳清酸,PRPP,UMP CMP,UDP CDP,CTP,dUMP dCMP dTMP,dUDP dCDP dTDP,dUTP dCTP dTTP,RNA,DNA,UTP,GTP,核苷酸生物合成与核酸生物合成的关系,42,核苷酸代谢小结（,1,）,核苷酸在所有生物细胞中起着各种重要的作用,有两种途径合成核苷酸：,1,）从头合成（,de novo pathway,）；,2,）补救途径（,salvage pathway,）,核糖,-5-,磷酸,-1-,焦磷酸是嘧啶和嘌呤从头合成的共同起始物，谷氨酰胺、甘氨酸和天冬氨酸提供了碱基上的氮原子。,核苷酸的代谢可以发生在不同水平上,43,核苷酸代谢小结（,2,）,嘌呤核苷酸的从头合成是在核糖上组装碱基，嘧啶核苷酸则是先组装碱基再接到核糖上,核苷单磷酸可以通过酶催化磷酸化转变成核苷二磷酸或者三磷酸。脱氧核苷酸是由核苷酸通过脱除,2-,氧而生成的。胸苷酸来自脱氧尿苷酸,除了,ATP,外的核苷酸库相当小，只有合成细,胞,DNA,所要求的总量的,1%,。因此寻找合适的试剂来抑制核苷酸合成在现代,药物,学上十分重要,44,
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