生物化学核苷酸代谢

第九章 核苷酸代谢（ Nucleotide Metabilism）第一节 核苷酸的功能核酸合成的原料 DNA合成的原料（ dATP、 dGTP、 dCTP、 dTTP）RNA合成的原料（ ATP、 GTP、 CTP、 UTP）体内能量利用形式 ATP是细胞主要能量形式生理调节物质 AMP、 ADP和 ATP等是酶的变构效应剂cAMP和 cGMP是信号转导的第二信使。辅酶的组分 NAD+、 NADP+、 FAD和 SHCoA都含有 AMP辅因子合成的前体物 GTP是四氢生物蝶呤合成的前体物提供磷酸基 ATP形成代谢的活性中间物 UDP-葡糖、 GDP-甘露糖等参与糖复合物合成等CDP-胆碱、 CDP-乙醇胺、 CDP-二酰甘油等参与磷脂合成SAM是活性甲基供体PAPS是活性硫酸供体第二节 核酸的降解与核苷酸代谢一、核酸与核苷酸降解核苷酶二、 核苷酸代谢核苷酸的两种合成途径从头合成途径 ：指机体利用小分子化合物及一碳单位等物质，经一系列酶促反应合成核苷酸的过程。补救合成途径 ：指机体利用碱基或核苷合成核苷酸的过程。（一）嘌呤核苷酸的合成与分解核苷酸(ribonucleotide)脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)腺苷一磷酸 (AMP)腺苷二磷酸 (ADP)腺苷三磷酸 (ATP)脱氧腺苷一磷酸 (dAMP)脱氧腺苷二磷酸 (dADP)脱氧腺苷三磷酸 (dATP)鸟苷一磷酸 (GMP)鸟苷二磷酸 (GDP)鸟苷三磷酸 (GTP)脱氧鸟苷一磷酸 (dGMP)脱氧鸟苷二磷酸 (dGDP)脱氧鸟苷三磷酸 (dGTP)1.嘌呤核苷酸从头合成途径合成要点： 合成原料：谷氨酰胺、甘氨酸、 CO2、天冬氨酸、一碳单位和 5-磷酸核糖 合成的组织器官：肝（主要）、小肠和胸腺 合成的细胞内部位：细胞液 关键反应的酶： 磷酸核糖焦磷酸激酶和酰胺转移酶 首先合成次黄嘌呤核苷酸（ IMP），是在 5-磷酸核糖 -1-焦磷酸的基础上逐步合成的（ 1）嘌呤环的元素来源（ 2） IMP合成的过程（ 3） AMP和 GMP的合成嘌呤核苷酸从头合成过程简述关键反应5-磷酸核糖5-磷酸核糖 -1-焦磷酸（ PRPP）PRPP合成酶5-磷酸核糖酰胺转移酶次黄嘌呤核苷酸AMPGMP（ 4）嘌呤核苷酸从头合成途径的调节嘌呤核苷酸从头合成小结合成所需要的物质 5-磷酸核糖、 Gln、 Asp、 Gly、CO2、 一碳单位1. 合成的组织器官 1.肝（主要）、小肠、胸腺1. 发生的细胞内部位 1.细胞液磷酸核糖供体 5-磷酸核糖 -1-焦磷酸（ PRPP）关键反应 PRPP合成酶及酰胺转移酶首先合成的嘌呤核苷酸 在 PRPP分子上逐步合成 IMPAMP和 GMP合成的前体 是 IMP2.补救合成途径生理意义：节省能量和原料，对脑、骨髓等器官尤其重要自毁容貌综合征 (Lesch-Nyhan syndrome, LNS) 遗传方式： X连锁隐性遗传。 缺乏的酶：次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（HGPRT） 基因定位： Xq26-q27。 临床表现：高尿酸血症和高尿酸尿症，痛风性 关节炎，智力迟钝，大脑瘫痪，舞蹈样动作， 自残行为腺嘌呤脱氨酶3.嘌呤核苷酸的分解人及灵长类体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是尿酸痛 风（ GOUT）正常人血尿酸含量：0.12mmol/Lo.36mmol/L.男均 0.27mmol/L,女均 0.21mmol/L痛风患者： 0.48mmol/L痛风原因：高嘌呤饮食、体内核酸分解增强、肾脏疾病表现：尿酸盐沉积造成损害别嘌呤醇治疗痛风：机制是别嘌呤醇在结构上与次黄嘌呤相似，抑制 黄嘌呤氧化酶腺苷脱氨酶（ ADA）基因位于 20q13-qter，编码一条含 363个氨基酸残基的多肽链。腺苷脱氨酶（ ADA）缺乏引起重症免疫缺陷症，即 ADA缺乏症。 ADA缺乏症患者体内腺苷酸分解代谢严重障碍， T、B淋巴细胞受损，引起反复感染等症状。1990年和 1991年对 4岁和 9岁的两个 ADA缺乏的女孩进行基因治疗，病人体内的 ADA水平有原来的 1%提高到 25%。（二）嘧啶核苷酸的合成与分解核苷酸(ribonucleotide)脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)胞苷一磷酸（ CMP）胞苷二磷酸 （ CMP）胞苷三磷酸 （ CMP）脱氧胞苷一磷酸（ dCMP）脱氧胞苷二磷酸 （ dCMP）脱氧胞苷三磷酸 （ dCMP）尿苷一磷酸（ UMP）尿苷二磷酸 （ UDP）尿苷三磷酸 （ UTP）脱氧胸苷一磷酸 （ dTMP）脱氧胸苷二磷酸 （ dTDP）脱氧胸苷三磷酸 （ dTTP）1.嘧啶核苷酸从头合成合成要点 合成原料：谷氨酰胺、 CO2、天冬氨酸和 5-磷酸核糖 合成的组织器官：主要是肝 合成的细胞内部位：细胞液和线粒体 主要的调节酶：氨基甲酸磷酸合成酶 、天冬氨酸氨基甲酰基转移酶 首先合成尿苷一磷酸（ UMP） 首先逐步合成嘧啶环，再利用 5-磷酸核糖 -1-焦磷酸合成 UMP（ 1）嘧啶环的元素来源线粒体CTP合成酶（ 2） UMP的合成和（ 3） CTP的合成（ 4