核酸的酶促降解与核苷酸代谢.ppt

第九章 核酸的酶促降解及核苷酸代谢,核酸的酶促降解核苷酸的代谢,第一节 核酸的酶促降解,核酸,核酸酶,单核苷酸,核酸酶,核酸内切酶,核酸外切酶,3-核酸外切酶,5-核酸外切酶,非特异性核酸内切酶,限制性核酸内切酶,核酸酶打断的是3，5-磷酸二酯键,一、核苷酸的生理功能,1、核酸合成的原料：2、能量的利用形式：ATP、GTP、UTP、CTP3、参与代谢和生理调节：ATP/ADP/AMP,cAMP、cGMP4、组成辅酶（基）：腺苷酸5、活性中间代谢物：UDPG、ADPG葡萄糖:糖原合成 CDP-胆碱:磷酸甘油酯合成,第二节 核苷酸的代谢,核苷酸,核苷酸酶,核苷,嘧啶（嘌呤）,核糖（脱氧核糖）,核苷酶,核苷磷酸化酶,嘧啶（嘌呤）,核糖-1-磷酸,脱氧核糖-1-磷酸,核糖-5-磷酸,磷酸戊糖途径,醛缩酶,乙醛,甘油醛-3-磷酸,二、核苷酸的分解代谢,磷酸酯键,C,N-糖苷键,C,N-糖苷键,核苷,（一）、嘌呤核苷酸的分解代谢,（二）、嘧啶核苷酸的分解代谢,胞嘧啶,胸腺嘧啶,NH2,NADPH+H+,NADP+,尿嘧啶,二氢胸腺嘧啶,(接下页),嘧啶的分解-1,H2O,(接上页),NADPH+H+,NADP+,H2O,二氢尿嘧啶,-脲基异丁酸,H2O,-脲基丙酸,H2N-CH2-CH2-COOH,-丙氨酸,CO2+NH3,H2N-CH2-CH-COOH CH2,-氨基异丁酸,H2O,H2O,嘧啶的分解-2,嘧啶核苷酸的分解代谢,三、核苷酸的合成代谢,（一）、5-磷酸核糖的活化,PRPP合成酶,ATP,AMP,5-磷酸核糖,5-磷酸核糖-1-焦磷酸,5-磷酸核糖的活化,（二）嘌呤核苷酸的合成途径,嘌呤环各原子的来源,从头合成过程：,1.IMP的合成：经过11步反应,1）5-磷酸核糖（磷酸戊糖途径中产生）经过磷酸核糖焦磷酸合成酶作用，活化生成磷酸核糖焦磷酸（phosphoribosyl pyrophosphate，PRPP）2）谷氨酰胺提供酰氨基取代PRPP上的焦磷酸，形成5-磷酸核糖胺（PRA），此反应由磷酸核糖酰胺转移酶（amidotransferase）催化3）由ATP供能，甘氨酸和PRA加合，生成甘氨酰胺核苷酸（GAR）4）N5，N10-甲炔四氢叶酸供给甲酰基，使GAR甲酰化，生成甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）5）谷氨酰胺提供酰氨氮，使FGAR甲酰甘氨咪核苷酸（FGAM），此反应消耗1分子ATP。6）FGAM脱水环化形成5-氨基咪唑核苷酸（AIR），此反应需ATP参与。至此，合成嘌呤环中的咪唑环部分。,7）CO2连接到咪唑环上，作为嘌呤碱中C6的来源，生成5-氨基咪唑，4-羧酸核苷酸（CAIR）8）在ATP存在下，天氡氨酸与CAIR缩合生成5-氨基咪唑-4（N-琥珀酸）-甲酰胺核苷酸（SAICAR）9）SAICAR在裂解酶的催化下，脱去一分子延胡索酸生成5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）10）N10-甲酰四氢叶酸提供一碳单位，使AICAR甲酰化，生成5-甲酰氨基 咪唑-4-甲酰胺 核苷酸（FAICAR）11）FAICAR脱水环化，生成IMP,2.AMP和GMP的生成,利用体内现有游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应合成嘌呤核苷酸的过程。,嘌呤核苷酸的补救合成,（三）、嘧啶核苷酸的合成,先合成嘧啶环，再与PRPP相连而成。,嘧啶环各原子的来源,嘧啶核苷酸的从头合成,CTP的合成,嘧啶核苷酸的补救合成,（四）脱氧核糖核苷酸的合成,(一)脱氧核糖核苷酸的合成,核糖核苷酸还原酶从NADPH获得电子时，需要硫氧化还原蛋白作为电子载体，使其所含的巯基氧化为二硫键。氧化型的硫氧化还原蛋白再由硫氧化还原蛋白还原酶催化(以FAD为辅基)，重新生成还原型的硫氧化还原蛋白，由此构成一个复杂的酶体系。,2、胸腺嘧啶核苷的合成,本章重点1、嘌呤与嘧啶环上各原子的来源 2、嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的从头合成特点3、嘌呤、嘧啶分解的终产物4、PRPP的作用,