核酸的酶促降解與核苷酸代謝

核酸的酶促降解與核苷酸代謝第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)核酸的酶促降解核酸核酸酶單核苷酸核酸酶核酸內切酶核酸外切酶3′-核酸外切酶5′-核酸外切酶非特異性核酸內切酶限制性核酸內切酶核酸酶打斷的是3′，5′-磷酸二酯鍵第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五一、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、參與代謝和生理調節(jié)：ATP/ADP/AMP,cAMP、cGMP4、組成輔酶（基）：腺苷酸5、活性中間代謝物：UDPG、ADPG葡萄糖:糖原合成

CDP-膽堿:磷酸甘油酯合成第二節(jié)核苷酸的代謝第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸核苷酸酶核苷嘧啶（嘌呤）核糖（脫氧核糖）核苷酶核苷磷酸化酶嘧啶（嘌呤）核糖-1-磷酸脫氧核糖-1-磷酸核糖-5-磷酸磷酸戊糖途徑醛縮酶乙醛甘油醛-3-磷酸二、核苷酸的分解代謝磷酸酯鍵C,N-糖苷鍵C,N-糖苷鍵第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五磷酸化酶水解酶存在廣泛

存在于植物/微生物催化可逆的反應反應不可逆作用于核糖或脫氧核糖核苷作用于核糖核苷第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五核苷第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五（一）、嘌呤核苷酸的分解代謝第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五（二）、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶核苷酸嘧啶堿+磷酸核糖胞嘧啶尿嘧啶NH3、CO2、β-丙氨酸胸腺嘧啶

NH3、CO2、β-氨基異丁酸第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五胞嘧啶胸腺嘧啶NH2NADPH+H+NADP+尿嘧啶二氫胸腺嘧啶(接下頁)嘧啶的分解-1H2O第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五(接上頁)NADPH+H+NADP+H2O二氫尿嘧啶β-脲基異丁酸H2Oβ-脲基丙酸H2N-CH2-CH2-COOHβ-丙氨酸CO2+NH3H2N-CH2-CH-COOHCH2β-氨基異丁酸H2OH2O嘧啶的分解-2第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶核苷酸的分解代謝第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五三、核苷酸的合成代謝（一）、5′-磷酸核糖的活化第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五PRPP合成酶ATPAMP5′-磷酸核糖5′-磷酸核糖-1′-焦磷酸5′-磷酸核糖的活化第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五（二）嘌呤核苷酸的合成途徑一碳基團（甲酸鹽）天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸一碳基團（甲酸鹽）123456789嘌呤環(huán)各原子的來源第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五從頭合成過程：1.IMP的合成：經過11步反應

1）5-磷酸核糖（磷酸戊糖途徑中產生）經過磷酸核糖焦磷酸合成酶作用，活化生成磷酸核糖焦磷酸（phosphoribosylpyrophosphate，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），此反應由磷酸核糖酰胺轉移酶（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-甲炔四氫葉酸供給甲?；?，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），此反應消耗1分子ATP。6）FGAM脫水環(huán)化形成5-氨基咪唑核苷酸（AIR），此反應需ATP參與。至此，合成嘌呤環(huán)中的咪唑環(huán)部分。第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五7）CO2連接到咪唑環(huán)上，作為嘌呤堿中C6的來源，生成5-氨基咪唑，4-羧酸核苷酸（CAIR）8）在ATP存在下，天氡氨酸與CAIR縮合生成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，脫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-甲酰四氫葉酸提供一碳單位，使AICAR甲?；?，生成5-甲酰氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）11）FAICAR脫水環(huán)化，生成IMP第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五2.AMP和GMP的生成

次黃嘌呤核苷酸腺苷酸黃嘌呤核苷酸鳥苷酸腺苷酸代琥珀酸第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五

利用體內現有游離的嘌呤或嘌呤核苷，經過簡單的反應合成嘌呤核苷酸的過程。嘌呤核苷酸的補救合成第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五（三）、嘧啶核苷酸的合成先合成嘧啶環(huán)，再與PRPP相連而成。嘧啶環(huán)各原子的來源第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶核苷酸的從頭合成第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五CTP的合成第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶核苷酸的補救合成

第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五（四）脫氧核糖核苷酸的合成

(一)脫氧核糖核苷酸的合成

核糖核苷酸還原酶從NADPH獲得電子時，需要硫氧化還原蛋白作為電子載體，使其所含的巰基氧化為二硫鍵。氧化型的硫氧化還原蛋白再由硫氧化還原蛋白還原酶催化(以FAD為輔基)，重新生成還原型的硫氧化還原蛋白，由此構成一個復雜的酶體系。第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期五2、胸腺嘧啶核苷的合成第27