嘧啶核苷酸代谢PPT课件

1、嘧啶核苷酸代谢嘧啶核苷酸代谢生物化学与分子生物学教研室生物化学与分子生物学教研室朱利娜朱利娜n合成代谢合成代谢n从头合成：从头合成：原料原料n补救合成补救合成n嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物n分解代谢分解代谢嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢n从头合成从头合成（1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2NNCCCCCOOCHH3N-CH2OOC-+CO2嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢（2）过程：）过程：v尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合与磷酸核糖结合vCTP的合成：由的合成：由UMP在激酶连续

2、催化下生在激酶连续催化下生成成UTP，再从谷氨酰胺接受氨基生成，再从谷氨酰胺接受氨基生成v脱氧胸腺嘧啶核苷酸（脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或或TMP）的）的生成：由生成：由dUMP甲基化生成甲基化生成CO2谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氨甲酰氨甲酰 天冬氨酸天冬氨酸二氢乳清酸二氢乳清酸乳清酸乳清酸乳清酸核苷酸乳清酸核苷酸UMPUDPUTPCTPCPS-IIAspH2ONADH+H+NAD+PRPPPPiCO2dUDPdCMPdUMPdTMP(TMP)还原还原GlnCTP 合成酶合成酶甲基化甲基化 天冬氨酸氨基天冬氨酸氨基甲酰转移酶甲酰转移酶TMP合成酶合成酶 NNOONNNH2ONN

3、OOCH3嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢（3）从头合成的调节）从头合成的调节v关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌）关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌） 氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶CPS-II (哺乳动物哺乳动物) PRPP合成酶合成酶v调节机制：反馈调节，调节机制：反馈调节，UMP反馈抑制反馈抑制 阻遏或去阻遏调节阻遏或去阻遏调节CPS-ICPS-II部位部位肝线粒体肝线粒体胞浆胞浆底物底物氨、氨、CO2谷氨酰胺、谷氨酰胺、CO2能量能量消耗消耗2ATP消耗消耗2ATP产物产物氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸调节调节受受N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸变构激活调

4、节变构激活调节受受UMP的反馈抑制的反馈抑制作用作用参与尿素合成参与尿素合成参与嘧啶合成参与嘧啶合成n补救合成补救合成 嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶嘧啶 PRPP嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸 PPi嘧啶磷酸核糖嘧啶磷酸核糖转移酶转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷UMP尿苷激酶尿苷激酶ATPADP胸苷激酶胸苷激酶 恶性肿瘤的指征恶性肿瘤的指征脱氧胸苷脱氧胸苷TMP胸苷激酶胸苷激酶ATPADP嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢n嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物 一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的类一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用与似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用与嘌呤

5、抗代谢物类似。嘌呤抗代谢物类似。嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢n嘧啶类似物：嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶（氟尿嘧啶（5-FU）5-FUFdUMPFUTPTMP合成酶合成酶 TMP合成合成FUMP参入参入RNA分子，分子，从而破坏从而破坏RNA的的结构与功能结构与功能嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物n氨基酸类似物：氨基酸类似物： 氮杂丝氨酸结构与谷氨酰胺相似，可抑制氮杂丝氨酸结构与谷氨酰胺相似，可抑制CTP的合成的合成n叶酸类似物：叶酸类似物： 氨蝶呤及甲氨蝶呤，竞争性抑制二氢叶酸还原氨蝶呤及甲氨蝶呤，竞争性抑制二氢叶酸还原酶，抑制了四氢叶酸的生成，干扰了一碳单位代谢，酶，抑制了四

6、氢叶酸的生成，干扰了一碳单位代谢，从而抑制了从而抑制了TMP的合成，进而影响的合成，进而影响DNA的合成。的合成。n核苷类似物：阿糖胞苷、环胞苷核苷类似物：阿糖胞苷、环胞苷嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸的分解代谢NNHONH2OHHNNHOOHNADPH+H+NADP+NH3NH3NNHOOHHHHHOHH2CO2b b-丙氨酸丙氨酸 + 2NH3+CO2NNHOOHHHHOH2HOHHOHHNH2CH2CH2OOHNHNHOOCH3NADPH+H+NADP+NHNHOOCH3HHHOHHOHHOHHNOCH3HHHOHH2CO2+NH3-氨基异丁酸氨基异丁酸+CO2+NH3排出体外或进入排出

7、体外或进入有机酸代谢有机酸代谢胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶b b-脲基丙酸脲基丙酸 b b-脲基异丁酸脲基异丁酸 NH3 + CO2b b-丙氨酸丙氨酸 b b-氨基异丁酸氨基异丁酸 H2OH2O嘧啶碱的分解代谢嘧啶碱的分解代谢b b-丙氨酸，丙氨酸，b b-氨基异丁酸氨基异丁酸尿酸尿酸代谢产物代谢产物5-FU，氮杂丝氨酸，氮杂丝氨酸，MTX6MP，6-巯基鸟嘌呤，氮巯基鸟嘌呤，氮杂丝氨酸、杂丝氨酸、MTX等等抗代谢物抗代谢物终产物反馈抑制合成过程终产物反馈抑制合成过程某些酶活性某些酶活性终产物反馈抑制合成过程终产物反馈抑制合成过程某些酶活性某些酶活性终产物反馈抑制磷酸核糖终产物反馈抑制磷酸核糖焦磷酸激酶焦磷酸激酶 终产物反馈抑制磷酸核终产物反馈抑制磷酸核糖焦磷酸激酶糖焦磷酸激酶反馈调节反馈调节 各种原料合成嘧啶环，再各种原料合成嘧啶环，再与与PRPP相连相连在在PRPP的基础上利用各的基础上利用各种原