课件：核酸的酶促降解和核苷酸代谢.ppt

8 核酸的酶促降解和 核苷酸代谢,本章要点,核酸是如何降解的？ 核酸酶的类别和特点 核苷酸有哪些功能？ 核苷酸是如何合成与分解的？,8.1 核酸的酶促降解,核酸酶,核酸酶的分类 根据对底物的专一性分 根据切割位点分为,外切核酸酶对核酸的水解位点 非特异性磷酸二酯酶,5,OH,B,3,B,B,B,B,B,B,B,牛脾磷酸二酯酶（ 5端外切5得3）,蛇毒磷酸二酯酶（ 3端外切3得5）,内切核酸酶对RNA的水解位点示意图 特异性的磷酸二酯酶,5,OH,Py,Pu,Py,Py,1,G,A,C,U,A,3,RNAase I (牛胰RNAase),RNAase T1,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,脱氧核糖核酸酶 脱氧核糖核酸酶专一水解DNA 内切酶：切断双链，或切断单链 外切酶：53切割或是35切割 无碱基专一性，有序列专一性,限制性内切酶,原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的、具有二重旋转对称性的回文序列，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶 专一性很强，与甲基化酶识别同一位点 产物：形成粘性末端或平齐末端,限制性内切酶类型,I 型：分子量大于105，多亚基，需S-腺苷蛋氨酸、ATP和Mg2+ ，识别位点与切割位点相差甚远，产物为异质，是限制与修饰相排斥的多功能酶 II 型：分子量小于105，需Mg2+ ，切割位点位于识别位点上，产物为专一性片段，不具修饰酶功能 III 型：识别位点为5-7bp的非对称序列 ，切割位点在顺序之外离识别 序列5-10 bp，切割双链，个别也切割单链,酶,辨认的序列和切口,说明, 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 I,Alu I,Bgl I,Eco R I,Hind ,Sal I,Sma I,四核苷酸，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,常用的DNA限制性内切酶的专一性,核苷酸的功能,DNA或RNA生物合成的原料 核苷酸的衍生物是许多物质生物代谢的活性中间产物。如：UDP-葡萄糖是糖原合成的活性物质 ATP是生物体内能量的直接来源。 AMP是某些重要辅酶或辅基(FAD、CoA)的组成成分 生理调节：某些核苷酸是三大代谢中许多关键酶的变构效应剂；cAMP/cGMP是激素作用的第二信使,8.2 核苷酸的生物合成,核糖核苷酸的生物合成 脱氧核糖核苷酸的生物合成 单核苷酸转变成核苷二磷酸和核苷三磷酸 各种核苷酸的相互转变,核糖核苷酸的生物合成,1、嘌呤核苷酸的生物合成 (1) 从头合成途径 (2) 补救途径 2、嘧啶核苷酸的生物合成 (1) 从头合成途径 (2) 补救合成途径,嘌呤核苷酸的结构,GMP,AMP,N1,C2,N,3,C,4,C,5,C,6,N9,7N,C,8,甘氨酸,CO2,Asp,甲酰基 (一碳单位),Gln(酰胺基),甘氨当中站, 谷氮坐两边, 左上天冬氨, 头顶CO2,来自“甲酸盐”,来自“甲酸盐”,甲酰基 (一碳单位),嘌呤碱基的元素来源,嘌呤核苷酸的从头合成,定义 指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径 合成部位 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径 过程 IMP的合成 AMP和GMP的生成,5-磷酸核糖焦磷酸,5-磷酸核糖胺 (PRA),甘氨酸,甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨咪唑核苷酸,5-氨基咪唑核苷酸,5-氨基咪唑-4-羧核苷酸,IMP的 生物合成,5-氨基咪唑-4-琥珀基-甲酰胺核苷酸,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,次黄嘌呤核苷酸（IMP）,甲酰THFA,磷酸核糖酰胺转移酶,GAR 合成酶,转甲酰基酶,FGAM 合成酶,AIR 合成酶,AIR 羧化酶,SAICAR 合成酶,裂解酶,甲酰转移酶,环水解酶,AMP和GMP的生成,IMP脱氢酶,腺苷酸代琥珀 酸合成酶,腺苷酸代琥 珀酸裂解酶,GMP合成酶,嘌呤核苷酸从头合成特点,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的 IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键 AMP或GMP的合成又需1个ATP 并不是所有细胞都具有从头合成嘌呤核苷酸的能力,AMP,ADP,ATP,ADP,ATP,核苷二磷酸激酶,GMP,GDP,GTP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,核苷二磷酸激酶,三磷酸嘌呤核苷的合成,嘌呤核苷酸的补救合成途径,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成 节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗,补救合成的生理意义,参与补救合成的酶 腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT) 腺苷激酶,合成过程,自毁容貌综合症,次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺陷 智力发育受阻 共济不佳 具有攻击性和敌对性 咬自己口唇、手指以及脚趾等,嘌呤核苷酸的相互转变,腺苷酸代琥珀酸裂解酶,腺苷酸代琥珀酸合成酶,IMP 脱氢酶,Gln酰胺基,GMP 合 成 酶,Asp (NH2-),NAD+,嘧啶核苷酸的从头合成途径,原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、 CO2，磷酸核糖部分也是PRPP 顺序：先合成嘧啶环骨架，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸 部位：肝脏，胞浆,嘧啶环上各原子的来源,氨基甲酰磷酸,尿嘧啶核苷酸的合成,氨基甲酰磷酸的合成,尿嘧啶核苷酸从头合成过程,胞嘧啶核苷酸的合成,嘧啶核苷酸的补救合成,嘧啶 + PRPP,磷酸嘧啶核苷 + PPi,嘧啶磷酸核糖转移酶,尿嘧啶核苷 + ATP,尿苷激酶,UMP +ADP,胸腺嘧啶核苷 + ATP,胸苷激酶,TMP +ADP,脱氧核糖核苷酸的生成,dTMP或TMP的生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸 dTMP,UDP,脱氧核苷酸还原酶,dUDP,核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系,11.3 核苷酸分解代谢,嘌呤的降解 嘧啶的降解,嘌呤的降解,嘌呤碱的最终 代谢产物,AMP,GMP,H （次黄嘌呤）,G,X （黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,不同种类动物将尿酸直排或进行不同程度继续降解排出体外 H2O2在SOD（超氧化物歧化酶）或过氧化氢酶作用下分解为H2O G-鸟嘌呤分解与A类似，产物也是尿酸 若浓度过高会引起结石、关节炎-痛风症,各种生物嘌呤碱的代谢产物,痛风的尿酸钠晶体,痛风症的治疗机制,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,别嘌呤醇,嘧啶核苷酸的分解代谢,胞嘧啶,NH3,NH3,尿嘧啶,乙酸+3NH3+2CO2,胸腺嘧啶,-氨基异丁酸+CO2+NH3,排出体外或进入有机酸代谢。,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实际分析,主要经营：课件设计，文档制作，网络软件设计、图文设计制作、发布广告等 秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！ 致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学