核酸代谢PPT演示课件

核酸降解及核苷酸代谢,1,一、核酸的酶促降解,二、核苷酸的分解代谢,三、核苷酸的生物合成,2,一、核酸的酶促降解,1核酸的逐步降解过程,核酸酶,核苷酸酶,核苷酸,核酸,磷酸,核苷,核苷酶,戊糖,碱基,3,2水解核酸的酶类,核糖核酸酶（RNase）：作用于RNA脱氧核糖核酸酶（DNase）：作用于DNA,水解3OH与磷酸基团之间的键水解5OH与磷酸基团之间的键,根据磷酸二酯键打开的方式分两类：,根据底物专一性分成两类：,4,核酸内切酶（endonuclease）催化水解多核苷酸链内部的磷酸二酯键，专一性强。,图2,核酸外切酶（exonuclease）：从5端或3端逐个水解生成3核苷酸或5核苷酸。,图1,根据作用方式分为两类：,5,RNaseA：来源于胰脏，是特异性RNase，作用于RNA中的C和U位点。RNaseT1：来源于米曲霉，作用于G位点；RNaseT2：来源于米曲霉，作用于A位点。,核糖核酸酶（RNase）,产物：含有5-OH末端和3-磷酸基末端的寡核苷酸片段，游离的3-核苷酸。,6,脱氧核糖核酸酶（DNase）,DNase：水解双链或单链DNA，产物为5-P末端和3-OH末端的寡核苷酸片段（双链或单链）的混合物。,限制性核酸内切酶：对某些碱基顺序或碱基对具有专一性。被称作“分子手术刀”，广泛应用于生物学的研究。产物为双链DNA片段，其5-端为磷酸基，3-端为羟基。识别和切割位点通常是4-6bp组成的回文结构。,7,CTTAA,G,如大肠杆菌R菌株中分离的第一种限制酶（EcoRI）识别切割顺序：,AATTC,G,8,核苷酸核苷+磷酸碱基+1-P-戊糖,核苷酸酶,核苷磷酸化酶,碱基+戊糖,二、核苷酸的分解代谢,核苷酶,9,二、核苷酸的分解代谢,1.嘌呤的降解,2.嘧啶的降解,图3、4、4+,图5、6、7、8、9,10,三、核苷酸的生物合成,（一）核糖核苷酸的生物合成,（二）脱氧核糖核苷酸的生物合成,（三）核苷三磷酸的合成,（四）各种核苷酸的合成及其转化,图39,11,嘌呤核苷酸的生物合成1.从头合成途径,次黄嘌吟核苷酸（IMP）的合成,图10,图12、13、14、15、16、17、18、19、20、21,IMP转化成AMP和GMP,图22、23、24、25、26,嘌呤环上各原子的来源,-D-5-磷酸核糖的活化,图11,（一）核糖核苷酸的生物合成,12,嘌呤和PRPP在特异的磷酸核糖转移酶催化下生成嘌呤核苷酸。,嘌呤在核苷磷酸化酶作用下与核糖1/磷酸（R1/P）生成嘌呤核苷，后者在核苷磷酸激酶作用下，与ATP反应，生成嘌呤核苷酸。,3.嘌呤核苷酸合成的调控,图27,图28,图29,2.由嘌呤碱和核苷合成核苷酸补救合成途径,13,嘧啶核苷酸的生物合成,嘧啶环上各原子的来源,UMP从头合成,UMP转化为CMP,（2）补救合成途径,图32,图30,图33,图31、31+,（1）从头合成途径,14,1.核糖核苷酸还原为脱氧核糖核苷酸（1）反应过程,（2）脱氧核苷酸合成的调控,图34,图35,由核糖核苷酸脱去C2上的氧原子而还原为脱氧核糖核苷酸。真核生物脱氧核糖核苷酸的形成都是在核苷二磷酸水平上进行的。,（二）脱氧核糖核苷酸的生物合成,15,2.胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的生物合成,（2）胸腺嘧啶核苷酸合成的调控,图36、37、37+,图38,（1）反应过程,16,1.核苷二磷酸的合成,（d）NMPATP（d）NDPADP,（脱氧）核苷酸激酶,2.核苷三磷酸的合成,（d）NDPATP（d）NDPADP,（脱氧）核苷二磷酸激酶,（三）核苷三磷酸的合成,17,图1,18,图2,19,图3,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,鸟嘌呤,腺嘌呤,腺嘌呤脱氨酶,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,鸟嘌呤脱氨酶,20,图4,尿囊素,尿囊酸,尿囊酸酶,尿囊素酶,尿酸,尿酸氧化酶,尿酶,21,腺嘌呤核苷酸,腺嘌呤核苷,腺嘌呤,核苷酸酶,次黄嘌呤核苷酸,次黄嘌呤核苷,次黄嘌呤,腺嘌呤核苷酸脱氨酶,腺嘌呤核苷脱氨酶,腺嘌呤脱氨酶,+H2O-NH3,+H2O-NH3,+H2O-NH3,核苷酶,图4+,22,图5,二氢尿嘧啶脱氢酶,胸腺嘧啶,二氢胸腺嘧啶,23,图6,二氢嘧啶酶,脲基异丁酸,-,24,图7,脲基丙酸酶,氨基异丁酸,-,25,图8,26,图9,27,天冬氨酸,甲酸盐,甘氨酸,谷氨酰胺（酰胺基）,图10,28,图11,磷酸核糖焦磷酸激酶,ATP,AMP,29,磷酸核糖焦磷酸酰胺基转移酶,-5-磷酸核糖胺,图12,谷氨酰胺,谷氨酸,30,甘氨酰胺核苷酸合成酶,甘氨酰胺核苷酸,图13,甘氨酸,31,甲酰甘氨酰胺核苷酸,甘氨酰胺核苷酸转甲酰基酶,图14,32,甲酰甘氨脒核苷酸,甲酰甘氨脒核苷酸合成酶,谷氨酰胺,图15,33,5-氨基咪唑核苷酸,氨基咪唑核苷酸合成酶,图16,34,5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸,氨基咪唑核苷酸羧化酶,5-氨基咪唑-4-羧酶核苷酸,图17,35,图18,5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸,氨基咪唑琥珀酸基氨甲酰核苷酸合成酶,天冬氨酸,36,图19,5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸,腺苷酸琥珀酸裂解酶,延胡索酸,37,图20,5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核苷酸,氨基咪唑氨甲酰核苷酸转甲酰基酶,38,图21,次黄嘌呤核苷酸,IMP环水解酶,39,图22,天冬氨酸,腺苷酸琥珀酸合成酶,腺苷酸琥珀酸,40,图23,腺苷酸琥珀酸裂解酶,延胡索酸,41,图24,IMP核苷酸脱氢酶,42,图25,鸟嘌呤核苷酸合成酶,43,图26,44,腺嘌呤PRPP,鸟嘌呤PRPPGMPPPi,图27,AMPPPi,腺嘌呤磷酸核糖转移酶,鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,45,图28,Pi,ATPADP,核苷磷酸化酶,核苷磷酸激酶,46,图29,47,图30,48,HCO3-,H2N-C-OP-OH,O,O,OH,氨甲酰磷酸合成酶,谷酰胺,谷氨酸,2ATP,2ADP+Pi,图31+,氨甲酰磷酸,49,图31,氨甲酰天冬氨酸,二氢乳清酸,乳清酸,乳清苷酸,乳清苷酸脱羧酶,乳清苷酸焦磷酸化酶,二氢乳清酸脱氢酶,二氢乳清酸酶,天冬氨酸转氨甲酰酶,50,尿嘧啶核苷酸激酶,CTP合成酶,谷酰胺,图32,51,尿苷激酶,UMP磷酸核糖转移酶,UMPPPi,尿嘧啶PRPP,图33,尿苷磷酸化酶,尿苷酸,1