六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座

六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第1頁六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第2頁尿六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第3頁六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第4頁第一節(jié)核苷酸生物合成路徑核苷酸生物合成有兩條不一樣路徑：①全合成路徑：從磷酸核糖開始，逐步加上必要成份，最終閉合成環(huán)（嘌呤或嘧啶環(huán)）。②補救路徑：從培養(yǎng)基中吸收嘌呤或嘧啶堿基、戊糖、磷酸，經(jīng)過一系列酶作用合成核苷酸。六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第5頁一、嘌呤核苷酸合成路徑（一）從頭合成路徑：經(jīng)過利用一些簡單前體物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳單位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸過程稱為從頭合成路徑。這一路徑主要見于肝臟，其次為小腸和胸腺。

六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第6頁合成步驟：可分為三個階段：1、次黃嘌呤核苷酸合成：首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶催化下，消耗ATP，由5‘-磷酸核糖合成PRPP(1’-焦磷酸-5‘-磷酸核糖)。然后再經(jīng)過大約10步反應(yīng)，合成第一個嘌呤核苷酸—次黃苷酸（IMP）。

磷酸核糖焦磷酸合成酶5‘-磷酸核糖PRPP→→→→IMPATP

六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第7頁六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第8頁六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第9頁2、腺苷酸及鳥苷酸合成：IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后裂解產(chǎn)生AMP；IMP也可在IMP脫氫酶催化下，以NAD+為受氫體，脫氫氧化為黃苷酸（XMP），后者再在鳥苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鳥苷酸（GMP）。

AMP-SAMPIMPXMPGMP六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第10頁六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第11頁3、三磷酸嘌呤核苷合成：

六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第12頁嘌呤核苷酸生物合成過程特點：①合成過程是在5’－磷酸核糖基礎(chǔ)上進行；②組成嘌呤環(huán)各元素是逐一壘加到核糖C1上去，先合成咪唑環(huán)，伴隨嘌呤環(huán)生成，5’-核苷酸應(yīng)運而生。第一個被合成核苷酸是IMP。③AMP、GMP是由IMP轉(zhuǎn)化而生成。六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第13頁嘌呤環(huán)上各原子起源來自谷氨酰胺酰胺氮來自“甲酸鹽”來自天冬氨酸來自甘氨酸來自CO2來自“甲酸鹽”六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第14頁（二）補救合成路徑：又稱再利用合成路徑。指利用分解代謝產(chǎn)生自由嘌呤堿合成嘌呤核苷酸過程。這一路徑可在大多數(shù)組織細胞中進行。其反應(yīng)為：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶A+PRPPAMP+PPi

次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶I/G+PRPPIMP/GMP+PPi六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第15頁二、嘧啶嘌呤核苷酸合成路徑

嘧啶核苷酸生物合成過程一樣有兩條路徑：一條是在還未完成嘧啶環(huán)上接上磷酸核糖（主要路徑），然后再轉(zhuǎn)變?yōu)猷奏ず塑账?；另一條是由已經(jīng)完成嘧啶來合成核苷酸（補救路徑）。全合成路徑：①首先以CO2和谷氨酰胺為原料合成氨基甲酰磷酸；②氨甲酰磷酸與天冬氨酸縮合生成氨甲酰天冬氨酸，再脫水、脫氨生成乳清酸；③乳清酸接收PRPP5’-磷酸核糖生成乳清酸核苷酸，再深入脫羧生成尿嘧啶核苷酸（UMP），可由激酶催化和ATP提供高能鍵而生成UDP和UTP；UMP可經(jīng)由氨基化生成胞嘧啶核苷酸（CMP）。六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第16頁嘧啶核苷酸主要合成步驟為：1、尿苷酸合成：在氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ催化下，以Gln，CO2，ATP為原料合成氨基甲酰磷酸。后者在天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶催化下，轉(zhuǎn)移一分子天冬氨酸，從而合成氨甲酰天冬氨酸，然后再經(jīng)脫氫、脫羧、環(huán)化等反應(yīng)，合成第一個嘧啶核苷酸，即UMP。Gln+CO2+2ATP氨基甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸乳清酸UMP六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第17頁六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第18頁嘧啶核苷酸嘧啶環(huán)是由氨甲酰磷酸和天冬氨酸合成。氨甲酰磷酸天冬氨酸六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第19頁胞苷酸合成六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第20頁脫氧嘧啶核苷酸合成六核酸類物質(zhì)的發(fā)酵機制專家講座第21頁（二）補救合成路徑：由分解代謝產(chǎn)生嘧啶/嘧啶核苷轉(zhuǎn)變?yōu)猷奏ず塑账徇^程稱為補救合成路徑(salvagepathway)。以嘧啶核苷補救合成路徑較主要。

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