生物化學(xué)第十章核酸代謝

1、 核酸酶核酸酶 核苷酸酶核苷酸酶 核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶 核酸核酸 核苷酸核苷酸 核苷核苷 堿基堿基+戊糖戊糖-1-P磷酸磷酸吸收方式：核苷、核苷酸吸收部位：小腸外切核酸酶對(duì)核酸的水解位點(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牛脾磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶（ 5 5 端外切端外切5 5得得3 3）蛇毒磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶（ 3 3 端外切端外切3 3得得5 5）內(nèi)切核酸酶對(duì)內(nèi)切核酸酶對(duì)RNA的水解位點(diǎn)示意圖的水解位點(diǎn)示意圖5 p p p pOHPyPuPyPy1 p p pGACU p p pGA3 RNAase IRNAase IRNAase

2、 T1RNAase T1Pu ：嘌呤：嘌呤 Py：嘧啶：嘧啶 RNAase T2常用的常用的DNA限制性?xún)?nèi)切酶的專(zhuān)一性限制性?xún)?nèi)切酶的專(zhuān)一性酶酶辨認(rèn)的序列和切口辨認(rèn)的序列和切口說(shuō)明說(shuō)明 A G C T T C G A G G A T C C C C T A G G A G A T C T T C T A G A G A A T T C C T T A A G A A G C T T T T C G A A G T C G A C C A G C T G C C C G G G G G G C C C Bam H IAlu IBgl IEco R IHind Sal ISma I四核苷酸，平端切口

3、四核苷酸，平端切口六核苷酸，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 核苷酸是生物體內(nèi)的重要物質(zhì)，起著多方面的作用：核苷酸是生物體內(nèi)的重要物質(zhì)，起著多方面的作用：DNA DNA 和和 RNARNA合成的前體。合成的前體。 其衍生物是許多生物合成的活化的中間物。其衍生物是許多生物合成的活化的中間物。ATPATP是生物系統(tǒng)最通用的能量、是生物系統(tǒng)最通用的能量、GTPGTP賦予大分子例如新生肽賦予大分子例如新生肽 鏈在核糖體上的移位運(yùn)動(dòng)

4、的動(dòng)力及信號(hào)偶聯(lián)蛋白的活化。鏈在核糖體上的移位運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力及信號(hào)偶聯(lián)蛋白的活化。腺苷酸是三種主要輔酶腺苷酸是三種主要輔酶NADNAD、FADFAD 和和 CoACoA的組分。的組分。核苷酸也是代謝調(diào)節(jié)物。核苷酸也是代謝調(diào)節(jié)物。 例如例如cAMPcAMP是許多激素行使調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞內(nèi)信使。是許多激素行使調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞內(nèi)信使。 腺嘌呤核苷酸生物合成過(guò)程的闡明對(duì)于篩選抗腫瘤藥物以及選腺嘌呤核苷酸生物合成過(guò)程的闡明對(duì)于篩選抗腫瘤藥物以及選育核苷酸高產(chǎn)菌株都有指導(dǎo)意義。育核苷酸高產(chǎn)菌株都有指導(dǎo)意義。二、二、嘌嘌呤呤的的分分解解尿囊酸尿囊酸 2 尿素尿素 乙醛酸乙醛酸尿囊酸酶尿囊酸酶 腺苷酸腺苷酸 次黃苷酸

5、次黃苷酸 黃苷酸黃苷酸 鳥(niǎo)苷酸鳥(niǎo)苷酸 腺腺 苷苷 次黃苷次黃苷 黃黃 苷苷 鳥(niǎo)鳥(niǎo) 苷苷 腺嘌呤腺嘌呤 次黃嘌呤次黃嘌呤 黃嘌呤黃嘌呤 鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤 尿尿 酸酸 圖圖5 嘌呤類(lèi)在核苷酸、核苷和堿基三個(gè)水平上的降解嘌呤類(lèi)在核苷酸、核苷和堿基三個(gè)水平上的降解三、三、嘧嘧啶啶的的分分解解一、嘌呤核苷酸的生物合成一、嘌呤核苷酸的生物合成(1) 從頭合成途徑(2) 補(bǔ)救途徑(自學(xué))二、嘧啶核苷酸的生物合成二、嘧啶核苷酸的生物合成(1) 從頭合成途徑(2) 補(bǔ)救合成途徑補(bǔ)救合成途徑(自學(xué)自學(xué))一、一、 嘌嘌 呤呤 核核 苷苷 酸酸 的的 生生 物物 合合 成成（一）、從頭合成（一）、從頭合成 嘌呤核苷酸的從

6、頭合成分為兩個(gè)階段嘌呤核苷酸的從頭合成分為兩個(gè)階段. .第一階段是合成次黃嘌第一階段是合成次黃嘌呤核苷酸呤核苷酸; ;第二階段是在次黃嘌呤核苷酸的基礎(chǔ)上合成腺嘌呤核苷第二階段是在次黃嘌呤核苷酸的基礎(chǔ)上合成腺嘌呤核苷酸和鳥(niǎo)嘌呤核苷酸。用同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)證實(shí)，嘌呤環(huán)上各原子的來(lái)酸和鳥(niǎo)嘌呤核苷酸。用同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)證實(shí)，嘌呤環(huán)上各原子的來(lái)源如源如圖圖1 1所示。所示。1 1次黃嘌呤核苷酸的合成次黃嘌呤核苷酸的合成 ( (第一階段第一階段) ) 1) 1)首先在磷酸核糖焦磷酸激酶催化下合成首先在磷酸核糖焦磷酸激酶催化下合成5-5-磷酸核糖焦磷酸。磷酸核糖焦磷酸。 在此基礎(chǔ)上合成次黃嘌呤核苷酸在此基礎(chǔ)上合成

7、次黃嘌呤核苷酸（圖（圖2 2）。所涉及的酶有：。所涉及的酶有： 2)5-2)5-磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)酰胺酶；磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)酰胺酶；3)3)甘氨酰胺核苷酸合酶，甘氨酰胺核苷酸合酶， 4)4)甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲?；?；甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲?；?；5)5)甲酰甘氨脒核苷酸合成酶。甲酰甘氨脒核苷酸合成酶。 6)6)氨基咪唑核苷酸合酶；氨基咪唑核苷酸合酶； 7)7)氨基咪唑核苷酸羧化酶。氨基咪唑核苷酸羧化酶。 8)8)氨基咪唑琥珀基甲酰胺核苷酸合酶；氨基咪唑琥珀基甲酰胺核苷酸合酶；9)9)腺苷酸琥珀酸裂解酶；腺苷酸琥珀酸裂解酶；10)10)氨基咪唑甲酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲酰酶；氨基咪唑甲酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲酰酶；11)1

8、1)次黃嘌呤核苷酸環(huán)脫水酶次黃嘌呤核苷酸環(huán)脫水酶 2腺嘌呤核苷酸和鳥(niǎo)嘌呤核苷酸的合成腺嘌呤核苷酸和鳥(niǎo)嘌呤核苷酸的合成 第二階段的反應(yīng)是次黃嘌呤核苷酸分別轉(zhuǎn)變成第二階段的反應(yīng)是次黃嘌呤核苷酸分別轉(zhuǎn)變成AMPAMP和和 GMPGMP( (圖圖3)3)。 在在5-AMP 5-AMP 和和5-GMP5-GMP的基礎(chǔ)上可進(jìn)一步磷酸化生成的基礎(chǔ)上可進(jìn)一步磷酸化生成ADPADP、GDPGDP、ATP &ATP &和和GTPGTP。 3. 3. 腺嘌呤核苷酸的合成腺嘌呤核苷酸的合成( (從頭合成從頭合成) )的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié) 在腺嘌呤核苷酸的從頭合成途徑中，反饋調(diào)節(jié)是主要的調(diào)節(jié)方在腺嘌呤核苷酸的從頭合成途徑中，反

9、饋調(diào)節(jié)是主要的調(diào)節(jié)方式。該途徑的第一步反應(yīng)式。該途徑的第一步反應(yīng)，即即5-5-磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)變成磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)變成5-5-磷酸核磷酸核糖胺的反應(yīng)是一步關(guān)鍵性反應(yīng)。催化該反應(yīng)的糖胺的反應(yīng)是一步關(guān)鍵性反應(yīng)。催化該反應(yīng)的5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)酰胺酶是一種別構(gòu)酶，這個(gè)酶的活性受其終產(chǎn)物轉(zhuǎn)酰胺酶是一種別構(gòu)酶，這個(gè)酶的活性受其終產(chǎn)物AMPAMP和和GMPGMP反饋抑反饋抑制制（圖圖4 4）。此外，此外，AMPAMP和和GMPGMP亦可對(duì)由亦可對(duì)由IMPIMP合成合成AMPAMP和和GMPGMP的第一步反的第一步反應(yīng)造成反饋抑制。應(yīng)造成反饋抑制。4. 藥物對(duì)嘌呤核苷酸合成的影響藥物對(duì)嘌呤

10、核苷酸合成的影響羽田殺菌素的結(jié)構(gòu)與天冬氨酸的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，可強(qiáng)烈地抑制腺羽田殺菌素的結(jié)構(gòu)與天冬氨酸的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，可強(qiáng)烈地抑制腺 苷酸琥珀酸合成酶的活性。苷酸琥珀酸合成酶的活性。氨基喋呤氨基喋呤及氨甲基喋呤與四氫葉酸的結(jié)構(gòu)很相似。這二種化及氨甲基喋呤與四氫葉酸的結(jié)構(gòu)很相似。這二種化 合物能結(jié)合到二氫葉酸還原酶的活性部位上，阻止四氫葉酸合物能結(jié)合到二氫葉酸還原酶的活性部位上，阻止四氫葉酸 的合成，抑制四氫葉酸作為一碳單位載體的作用，從而阻止的合成，抑制四氫葉酸作為一碳單位載體的作用，從而阻止 嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸( (和嘧啶核苷酸和嘧啶核苷酸) )的合成。的合成。抗菌素抗菌素重氮乙酰絲氨酸重氮乙酰絲氨酸

11、(azaserine(azaserine) )及及6-6-重氮重氮-5-5-氧氧- -正亮氨正亮氨 酸與谷氨酰胺的結(jié)構(gòu)很相似，它們是催化氨基從酸與谷氨酰胺的結(jié)構(gòu)很相似，它們是催化氨基從GlnGln轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到 相應(yīng)受體分子上的那些酶的有效抑制劑。相應(yīng)受體分子上的那些酶的有效抑制劑。6-6-巰基喋呤巰基喋呤也是一種抗腫瘤藥物。也是一種抗腫瘤藥物。 嘌呤環(huán)上各原子的來(lái)源嘌呤環(huán)上各原子的來(lái)源來(lái)自谷氨酰胺的酰胺氮來(lái)自谷氨酰胺的酰胺氮來(lái)自來(lái)自“甲酸鹽甲酸鹽”來(lái)自天冬氨酸來(lái)自天冬氨酸來(lái)自甘氨酸來(lái)自甘氨酸來(lái)自來(lái)自CO2來(lái)自來(lái)自“甲酸鹽甲酸鹽”5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸5-5-磷酸磷酸核糖胺核糖胺甘

12、氨酸甘氨酸甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸5-5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-羧核苷酸羧核苷酸IMP的的 生物合成生物合成5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-琥珀琥珀基基- -甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸5-5-甲酰氨基咪唑甲酰氨基咪唑- -4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸（IMPIMP）甲酰甲酰THFATHFAIMP轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镚MP和和AMP圖16-2返回 2)5-磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)酰胺酶磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)酰胺酶 3)

13、甘氨酰胺核苷酸合酶甘氨酰胺核苷酸合酶 4)甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲酰基酶甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲?；?5)甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸合成酶 6)氨基咪唑核苷酸合酶氨基咪唑核苷酸合酶 7)氨基咪唑核苷酸羧化酶氨基咪唑核苷酸羧化酶 8)氨基咪唑琥珀基甲酰胺核苷酸合酶氨基咪唑琥珀基甲酰胺核苷酸合酶 9)腺苷酸琥珀酸裂解酶腺苷酸琥珀酸裂解酶 10)氨基咪唑甲酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲酰酶氨基咪唑甲酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲酰酶 11)次黃嘌呤核苷酸環(huán)脫水酶次黃嘌呤核苷酸環(huán)脫水酶圖16-3返回（二）、（二）、補(bǔ)救途徑補(bǔ)救途徑(salvage)(salvage)利用細(xì)胞內(nèi)己有的嘌呤堿基合成嘌呤核苷酸的途徑稱(chēng)為補(bǔ)救途徑。利用細(xì)胞

14、內(nèi)己有的嘌呤堿基合成嘌呤核苷酸的途徑稱(chēng)為補(bǔ)救途徑。 1. 1. 嘌呤與嘌呤與5- 5- 磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸(PRPP)(PRPP)作用作用 腺嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶腺嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶, , 能催化下列的反應(yīng)能催化下列的反應(yīng): : 腺嘌呤腺嘌呤 + 5- + 5- 磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸 5-AMP + PPi5-AMP + PPi 另一種酶是次黃嘌呤另一種酶是次黃嘌呤- -鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶，它能催化：鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶，它能催化： 次黃嘌呤次黃嘌呤+ 5- + 5- 磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸 5-IMP + PPi5-IMP + PPi 鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤 + 5-

15、+ 5- 磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸 5-GMP + PPi5-GMP + PPi 黃嘌呤黃嘌呤+ 5- + 5- 磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸 5-XMP + PPi5-XMP + PPi 由于次黃嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤是細(xì)胞內(nèi)嘌呤核苷酸降解的主要產(chǎn)物，由于次黃嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤是細(xì)胞內(nèi)嘌呤核苷酸降解的主要產(chǎn)物，所以在嘌呤核苷酸合成的補(bǔ)救途徑中，所以在嘌呤核苷酸合成的補(bǔ)救途徑中，次黃嘌呤次黃嘌呤- -鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶是主要的酶。基轉(zhuǎn)移酶是主要的酶。 磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘌呤嘌呤+PRPPA(GX)MP+PPi嘌呤核苷酸合成補(bǔ)救途徑嘌呤核苷酸合成補(bǔ)救途徑 磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖轉(zhuǎn)

16、移酶嘌呤嘌呤+PRPPA(GX)MP+PPi嘌呤嘌呤+1-P-核糖核糖嘌呤核苷嘌呤核苷 A(G)MPATP ADP1. 1. 嘌呤與嘌呤與5- 5- 磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸(PRPP)(PRPP)作用作用2. 2. 嘌呤與嘌呤與1- 1- 磷酸核糖作用磷酸核糖作用 二、二、 嘧嘧 啶啶 核核 苷苷 酸酸 的的 合合 成成 嘧啶核苷酸的合成途徑與嘌呤核苷酸合成途徑很不相同。嘧啶核苷酸的合成途徑與嘌呤核苷酸合成途徑很不相同。（一）、從頭合成途徑（一）、從頭合成途徑 嘧啶核苷酸的嘧啶環(huán)是由嘧啶核苷酸的嘧啶環(huán)是由氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸和和天冬氨酸天冬氨酸合成。嘧啶核苷合成。嘧啶核苷酸合成時(shí)首先形成

17、嘧啶環(huán)酸合成時(shí)首先形成嘧啶環(huán)（圖圖5 5），然后在此基礎(chǔ)上與磷酸核糖結(jié)合成，然后在此基礎(chǔ)上與磷酸核糖結(jié)合成乳清核苷酸，繼而轉(zhuǎn)變成尿嘧啶核苷酸。乳清核苷酸，繼而轉(zhuǎn)變成尿嘧啶核苷酸。 1. 1. 尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成 1)1)氨甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸的合成： 氨甲酰磷酸是氨甲酰磷酸是肝臟合成尿素的原料肝臟合成尿素的原料( (線粒體中線粒體中) ) 也是嘧啶核苷酸合成的前體也是嘧啶核苷酸合成的前體( (在胞液中在胞液中) )。 氨甲酰磷酸合成的氮的來(lái)源是不同的。氨甲酰磷酸合成的氮的來(lái)源是不同的。線粒體合成氨甲酰磷酸的氮來(lái)自脫氨基作用產(chǎn)生的線粒體合成氨甲酰磷酸的氮來(lái)自脫氨基作用產(chǎn)生

18、的NHNH3 3；而胞液合成氨甲酰磷酸的氮來(lái)自而胞液合成氨甲酰磷酸的氮來(lái)自GlnGln，且不需要，且不需要N-N-乙酰乙酰GluGlu作活化劑。作活化劑。因?yàn)樵诎褐惺怯梢环N不同于線粒體中的氨甲酰磷酸合成酶催化的，因?yàn)樵诎褐惺怯梢环N不同于線粒體中的氨甲酰磷酸合成酶催化的，叫叫氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶。 線粒體中的酶叫做線粒體中的酶叫做氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶。 氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶催化的反應(yīng)如催化的反應(yīng)如圖圖6 6所示。所示。2). .尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸合成的過(guò)程合成的過(guò)程（圖（圖6 6） AspAsp轉(zhuǎn)氨甲酰基酶的催化轉(zhuǎn)氨甲?；傅拇呋疉spAsp與氨甲酰

19、磷酸結(jié)合生成氨甲酰與氨甲酰磷酸結(jié)合生成氨甲酰Asp, Asp, 接著在二氫乳清酸酶的作用下生成二氫乳清酸。接著在二氫乳清酸酶的作用下生成二氫乳清酸。 然后在二氫乳清酸脫氫酶的催化下然后在二氫乳清酸脫氫酶的催化下, ,生成乳清酸。生成乳清酸。 第四步在乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下生成乳清核苷酸。第四步在乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下生成乳清核苷酸。 第五步是在乳清核苷酸脫羧酶的催化下生成尿嘧啶核苷酸。第五步是在乳清核苷酸脫羧酶的催化下生成尿嘧啶核苷酸。 在在E,coliE,coli中，催化中，催化UMPUMP合成的合成的6 6種酶彼此是分開(kāi)的。種酶彼此是分開(kāi)的。 相反，在真核生物中，其中相反，

20、在真核生物中，其中5 5種酶群集成為兩種多功能酶：種酶群集成為兩種多功能酶： 氨甲酰磷酸合成酶（氨甲酰磷酸合成酶（C C）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲?；福ǎ?、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲?；福ˋ A）、二氫）、二氫乳清酸酶（乳清酸酶（D D）共價(jià)結(jié)合成）共價(jià)結(jié)合成240kD240kD的大的多肽鏈，該多功能酶稱(chēng)為的大的多肽鏈，該多功能酶稱(chēng)為CADCAD；乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶和乳清核苷酸脫羧酶共價(jià)結(jié)合成；乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶和乳清核苷酸脫羧酶共價(jià)結(jié)合成52kD52kD的單一多肽鏈，這兩種酶活性分別位于兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)域。的單一多肽鏈，這兩種酶活性分別位于兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)域。2. 2. 胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的

21、合成胞嘧啶核苷酸的合成是在尿嘧啶核苷三磷酸的水平上進(jìn)行胞嘧啶核苷酸的合成是在尿嘧啶核苷三磷酸的水平上進(jìn)行（圖（圖7 7）嘧啶核苷酸從頭合成途徑c、UMP轉(zhuǎn)變?yōu)镃TPCTPCTP合成酶合成酶 ATP GlnH2OUMPUDPUTP a、嘧啶環(huán)上原子的來(lái)源嘧啶環(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)源嘧啶環(huán)上各原子的來(lái)源 天冬氨酸天冬氨酸CO2NH3NNCCCC654321H2N-CO-P氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸尿嘧啶核苷酸合成途徑尿嘧啶核苷酸合成途徑圖圖61.氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶2.天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰基酶天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲?；?.二氫乳清酸酶二氫乳清酸酶4.二氫乳清酸脫氫酶二氫乳

22、清酸脫氫酶5.乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶6.乳清核苷酸脫羧酶的催化乳清核苷酸脫羧酶的催化下生成尿嘧啶核苷酸。下生成尿嘧啶核苷酸。2. 2. 胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成是在尿嘧啶核苷三磷酸的水平胞嘧啶核苷酸的合成是在尿嘧啶核苷三磷酸的水平上進(jìn)行的上進(jìn)行的。3、 嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié) 在原核生物在原核生物( (如如, E., E.colicoli) )中，嘧啶核苷酸生物合成的主要調(diào)中，嘧啶核苷酸生物合成的主要調(diào)節(jié)部位是天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶催化的反應(yīng)，節(jié)部位是天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶催化的反應(yīng)，該酶是一種別構(gòu)酶。該酶是一種別構(gòu)酶。 在哺乳動(dòng)物

23、中，嘧啶核苷酸生物合成的主要調(diào)節(jié)部位則是氨在哺乳動(dòng)物中，嘧啶核苷酸生物合成的主要調(diào)節(jié)部位則是氨甲酰磷酸合成酶催化的反應(yīng)。甲酰磷酸合成酶催化的反應(yīng)。該酶的活性受嘧啶核苷酸的反饋抑該酶的活性受嘧啶核苷酸的反饋抑制，但嘌呤核苷酸則起激活作用制，但嘌呤核苷酸則起激活作用（圖（圖10-810-8）。4 4、藥物對(duì)嘧啶核苷酸合成的影響、藥物對(duì)嘧啶核苷酸合成的影響 6-6-氮尿嘧啶核苷氮尿嘧啶核苷(6-Azauridine)(6-Azauridine)是嘧啶核苷酸合成的抑制劑。是嘧啶核苷酸合成的抑制劑。因?yàn)榈蜞奏ず塑者M(jìn)入到體內(nèi)后轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的核苷酸，能抑制乳因?yàn)榈蜞奏ず塑者M(jìn)入到體內(nèi)后轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的核苷酸，能

24、抑制乳清核苷酸脫羧酶的活性。清核苷酸脫羧酶的活性。 重氮乙酰絲氨酸重氮乙酰絲氨酸是從是從GlnGln上轉(zhuǎn)酰胺酶的有效抑制劑。在嘧啶核上轉(zhuǎn)酰胺酶的有效抑制劑。在嘧啶核苷酸的從頭合成中，氨甲酰磷酸合成酶和胞嘧啶核苷三磷酸合成苷酸的從頭合成中，氨甲酰磷酸合成酶和胞嘧啶核苷三磷酸合成酶催化的反應(yīng)均需要酶催化的反應(yīng)均需要GlnGln提供酰胺基，故這兩種酶可被重氮乙酰絲提供酰胺基，故這兩種酶可被重氮乙酰絲氨酸抑制，從而抑制了嘧啶核苷酸的合成。氨酸抑制，從而抑制了嘧啶核苷酸的合成。圖10-8返回返回(二二) 嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成途徑（自學(xué)）嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成途徑（自學(xué)）尿嘧啶尿嘧啶+PRPPUMP+PPi尿嘧

25、啶尿嘧啶+1-P-核糖核糖尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+Pi尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+ATPUMP+ADP胞嘧啶核苷胞嘧啶核苷+ATPCMP+ADP尿苷激酶尿苷激酶尿苷激酶尿苷激酶尿苷磷酸化酶尿苷磷酸化酶UMP磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 三、三、 脫脫 氧氧 核核 苷苷 酸酸 的的 合合 成成 生物體內(nèi)的各種脫氧核糖核苷酸是在核糖核苷二磷酸的生物體內(nèi)的各種脫氧核糖核苷酸是在核糖核苷二磷酸的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)還原脫去核糖第二位的氧后產(chǎn)生的?；A(chǔ)上經(jīng)過(guò)還原脫去核糖第二位的氧后產(chǎn)生的。脫氧胸腺嘧啶核苷酸脫氧胸腺嘧啶核苷酸則需要另外的則需要另外的甲基化過(guò)程甲基化過(guò)程產(chǎn)生。產(chǎn)生。核糖核苷二磷酸是在核糖核苷單磷酸的基礎(chǔ)上通

26、過(guò)相應(yīng)的核糖核苷二磷酸是在核糖核苷單磷酸的基礎(chǔ)上通過(guò)相應(yīng)的核苷酸激酶由核苷酸激酶由ATPATP提供磷酸基而產(chǎn)生的。提供磷酸基而產(chǎn)生的。一）、核糖核苷酸還原酶一）、核糖核苷酸還原酶 核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶（圖（圖9 9）催化核糖核苷二磷酸還原催化核糖核苷二磷酸還原 脫氧生成脫氧核糖核苷二磷酸脫氧生成脫氧核糖核苷二磷酸（圖圖1010）。 dADPdADP、dGDPdGDP、dCDPdCDP、dUDPdUDP都可直接由上面反應(yīng)產(chǎn)生，都可直接由上面反應(yīng)產(chǎn)生， 再經(jīng)核苷二磷酸激酶催化轉(zhuǎn)變成脫氧核苷三磷酸。再經(jīng)核苷二磷酸激酶催化轉(zhuǎn)變成脫氧核苷三磷酸。核糖核苷酸的還原反應(yīng)核糖核苷酸的還原反應(yīng)核糖核

27、苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶NADP+NADPH+H+硫氧還蛋白硫氧還蛋白還原酶還原酶FADATP 、Mg2+硫氧還蛋白硫氧還蛋白（還原型）（還原型）SHSH硫氧還蛋白硫氧還蛋白（氧化型）（氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+ H2O脫氧核糖核苷二磷酸脫氧核糖核苷二磷酸核糖核苷酸的還原反應(yīng)核糖核苷酸的還原反應(yīng)FAD核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶ATP 、Mg2+硫氧還蛋白硫氧還蛋白SHSH硫氧還蛋白硫氧還蛋白SS硫氧還蛋白硫氧還蛋白還原酶還原酶核糖核苷二磷酸核糖核苷二磷酸+ H2O脫氧核糖核苷二磷酸脫氧核糖核苷二磷酸FADH2谷氧還蛋白谷

28、氧還蛋白SS谷氧還蛋白谷氧還蛋白SHSHNADP+NADPH+H+谷氧還蛋白谷氧還蛋白還原酶還原酶OP-P-CH2NOH OHOP-P-CH2NOH HGSSG2GSH谷胱甘肽谷胱甘肽還原酶還原酶真核生物需真核生物需GSHGSH核糖核苷酸還原酶示意圖核糖核苷酸還原酶示意圖底物特異性底物特異性調(diào)節(jié)位點(diǎn)調(diào)節(jié)位點(diǎn)酶酶 活活 性性調(diào)節(jié)位點(diǎn)調(diào)節(jié)位點(diǎn)活性位點(diǎn)活性位點(diǎn)R1亞基亞基R2亞基亞基圖圖10-9圖圖10-10返回二）、二）、脫氧核苷酸合成的調(diào)節(jié)脫氧核苷酸合成的調(diào)節(jié) 核糖核苷酸還原酶是一種別構(gòu)調(diào)節(jié)酶核糖核苷酸還原酶是一種別構(gòu)調(diào)節(jié)酶，是催化脫氧核糖核，是催化脫氧核糖核苷酸合成的限速步驟苷酸合成的限速步驟( (至少在動(dòng)物細(xì)胞中是如此至少在動(dòng)物細(xì)胞中是如此) )。別構(gòu)效應(yīng)物是。別構(gòu)效應(yīng)物是核苷三磷酸，其中有些是促進(jìn)，有些則是抑制核苷三磷酸，其中有些是促進(jìn)，有些則是抑制（圖圖9 9）。 三）、藥物對(duì)脫氧核糖核苷酸合成的影響三）、藥物對(duì)脫氧核糖核苷酸合成的影響 羥基脲羥基脲(H(H2 2N-CO-NHOH)N-CO-NHOH) 能干擾脫氧核糖核苷酸的合成，能干擾脫