第29章 核酸的降解和核苷酸的代謝.ppt

1、,第三十三章 核酸的降解和 核苷酸代謝,（一）核酸的解聚,核酸,磷酸,核苷酸,核苷,水 解,一、核酸和核苷酸的分解代謝,DNA,外切酶,內(nèi)切酶,特定部位的限制性?xún)?nèi)切酶,外切核酸酶對(duì)核酸的水解位點(diǎn),5,OH,B,3,B,B,B,B,B,B,B,牛脾磷酸二酯酶5端外切得： 3核苷酸,蛇毒磷酸二酯酶3端外切得： 5核苷酸,限制性?xún)?nèi)切酶： 主要降解外源DNA 具有嚴(yán)格的堿基序列專(zhuān)一性 EcoR 第一個(gè)字母為大腸桿菌E.coli屬名； co為種名的頭兩個(gè)字母； 第四個(gè)字母R表示大腸桿菌的菌株； 最后一個(gè)羅馬數(shù)字表示該細(xì)菌中已分離出的這一類(lèi)酶的編號(hào)。,（二）核苷酸的分解,磷酸-戊糖,堿基,核苷,分解 合成

2、,？,進(jìn)入磷酸戊糖途徑 或重新合成核酸,戊糖,堿基,核苷,（三）嘌呤的分解,嘌呤堿包括：A-腺嘌呤、G-鳥(niǎo)嘌呤 嘌呤的分解代謝終產(chǎn)物,人、猿以及鳥(niǎo)類(lèi)、爬蟲(chóng)類(lèi)和大多數(shù)昆蟲(chóng)：尿酸 其他哺乳動(dòng)物、雙翅目昆蟲(chóng)：尿囊素 硬骨魚(yú)類(lèi)：尿囊酸 大多數(shù)魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)：尿素,尿酸酶,尿囊素酶,人、猿以及鳥(niǎo)類(lèi)、爬蟲(chóng)類(lèi)和大多數(shù)昆蟲(chóng)：尿酸 其他哺乳動(dòng)物、雙翅目昆蟲(chóng)：尿囊素 硬骨魚(yú)類(lèi)：尿囊酸 大多數(shù)魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)：尿素,尿囊酸酶,尿酸,尿囊素,尿囊酸,尿素,嘌呤的分解,脫氨可發(fā)生在核苷/核苷酸水平,核糖,脫氨基酶,尿酸,（四）嘧啶的分解,胞嘧啶,NH3,NH3,尿嘧啶,乙酸+3NH3+2CO2,胸腺嘧啶,-氨基異丁酸+CO2

3、+NH3,排出體外或進(jìn)入有機(jī)酸代謝。,嘧啶的分解,代謝支路,琥珀酰CoA,二、 核苷酸生物合成,（一） 嘌呤核苷酸的合成途徑,天冬氨酸,一碳基團(tuán) （甲酸鹽）,谷氨酰胺,甘氨酸,一碳基團(tuán) （甲酸鹽）,1、次黃嘌呤核苷酸的從頭合成,5-磷酸核糖 + ATP,5-磷酸核糖焦磷酸 + AMP,磷酸核糖焦磷酸激酶,Mg2+,磷酸核糖焦磷酸激酶,轉(zhuǎn)酰胺酶,5-磷酸核糖胺,5-磷酸核糖胺,甘氨酰胺核苷酸,合成酶,甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨酰胺核苷酸,轉(zhuǎn)甲?；?來(lái)自甲酸（鹽）,甲酰甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨脒核苷酸,合成酶,甲酰甘氨脒核苷酸,5-氨基-咪唑核苷酸,合成酶,N5-羧基氨基咪唑核苷酸,5-氨基-咪唑

4、核苷酸,氨基咪唑核苷酸羧化酶,5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸,N5-羧基氨基咪唑核苷酸,5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸,N-琥珀-5-氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸,5-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸,5-氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸,延胡索酸,5-氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸,5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸,5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸,次黃嘌呤核苷酸,H,次黃嘌呤 核苷酸,腺苷酸,黃嘌呤核苷酸,鳥(niǎo)苷酸,腺苷酸代琥珀酸,腺苷酸代琥珀酸,次黃嘌呤 核苷酸,2、腺嘌呤核苷酸的合成,腺苷酸代琥珀酸,腺苷酸,黃嘌呤核苷酸,次黃嘌呤核苷酸,3、鳥(niǎo)嘌呤核苷酸的合成,黃嘌呤核苷酸,鳥(niǎo)苷

5、酸,細(xì)菌直接以氨作為氨基供體,主要發(fā)生在肝臟，常因各種抑制物甚至生理緊張導(dǎo)致其中的某些酶缺乏，影響細(xì)胞生長(zhǎng)。,“從頭合成”途徑（通常情況下占95%）,核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi,核糖核苷酸,輔酶,RNA,脫氧核糖核苷酸,DNA,“補(bǔ)救”途徑,內(nèi)外源 核酸分解,核苷,堿基、Pi,脫氧核苷,核酸類(lèi)補(bǔ)品原理所在 可提高康復(fù)速度,4、由嘌呤堿和核苷合成核苷酸,嘌呤核苷酸合成補(bǔ)救途徑,磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,嘌呤+PRPP,A(G)MP+PPi,嘌呤+1-P-核糖,嘌呤核苷,AMP,ATP ADP,核苷磷酸化酶,腺苷激酶,5、嘌呤核苷酸 生物合成的調(diào)節(jié),磷酸核糖焦磷酸激酶,轉(zhuǎn)酰胺酶,腺苷酸琥珀酸 合成酶

6、,次黃嘌呤核苷酸脫氫酶,“從頭合成”中堿基各原子來(lái)源 通過(guò)放射性同位素法推斷,嘌呤堿,甘氨酸,磷酸核糖C1上逐個(gè)安插成嘌呤堿成分，形成A(G)MP。,（二）嘧啶核苷酸的合成途徑,1、尿嘧啶核苷酸的從頭合成,細(xì)菌的CPS,Gln,ADP,CO2,天冬氨酸,氨甲酰磷酸,氨甲酰天冬氨酸,二氫乳清酸,二氫乳清酸酶,二氫乳清酸,乳清酸,乳清酸,乳清苷酸,乳清苷酸,尿苷酸,尿苷酸,三磷酸胞苷,2、胞嘧啶核苷的合成,細(xì)菌直接與氨作用,3、補(bǔ)救途徑,4、嘧啶核苷酸生物合成的調(diào)節(jié),天門(mén)冬氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶的別構(gòu)調(diào)節(jié),嘧啶堿,天冬氨酸,嘧啶環(huán)合成后+磷酸核糖,C(U)MP,(三）脫氧核糖核苷酸的合成,1、在核苷二磷

7、酸水平被還原,2、胸腺嘧啶核苷的合成,脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成,胸腺嘧啶核苷酸合成酶,NADPH+H+Ser,NADP+Gly,二氫葉酸還原酶,Ser羥甲基轉(zhuǎn)移酶,O,N,HN,O,dR-P,CH3,O,N,HN,O,dR-P,核苷酸的合成及相互關(guān)系,3、,核糖核苷酸的還原反應(yīng),NADP+,NADPH+H+,硫氧還蛋白還原酶,FAD,核糖核苷酸還原酶,ATP 、Mg2+,核糖核苷酸的還原反應(yīng),FAD,核糖核苷酸還原酶,ATP 、Mg2+,硫氧還蛋白還原酶,核糖核苷二磷酸,+ H2O,脫氧核糖核苷二磷酸,FADH2,NADP+,NADPH+H+,谷氧還蛋白還原酶,GSSG,2GSH,谷胱甘肽還原酶,核糖核苷酸還原酶示意圖,底物特異性調(diào)節(jié)位點(diǎn),酶 活 性調(diào)節(jié)位點(diǎn),活性位點(diǎn),R1亞基,R2亞基,使其活化,使酶抑制,有利于UDP和CDP還