十四核苷酸代谢

1、生 物 化 学浙江大学 生命科学学院江 辉第十四章 核酸的降解和核苷酸代谢第一节 核酸的分解代谢第二节 核苷酸代谢二、嘧啶核苷酸代谢 （一）嘧啶核苷酸的分解代谢1、降解为核苷和磷酸 磷酸单酯酶（核苷酸酶） 核苷酸 核苷+磷酸2、降解为戊糖和嘌呤碱或嘧啶碱1）广泛形式： 核苷磷酸化酶 核苷+磷酸 嘌呤碱（或嘧啶碱）+戊糖-1-磷酸 2）植物和微生物内形式： 核苷水解酶 核苷+H2O 嘌呤碱或嘧啶碱+戊糖嘧啶碱的分解与嘌呤分解代谢的比较嘧啶碱的分解过程1、脱氨： 胞嘧啶 + H2O 尿嘧啶 + NH3（脱4位上的NH2） 胞嘧啶脱氨酶 也可在核苷或核苷酸水平上脱氨（人或某些动物）2、还原成二氢尿嘧

2、啶： 尿嘧啶 + NAD(P)H + H+二氢尿嘧啶 + NAD(P)+ 二氢尿嘧啶脱氢酶3、水解： 二氢尿嘧啶-脲基丙酸-丙氨酸+CO2+NH3 二氢尿嘧啶酶 脲基丙酸酶 胸腺嘧啶的分解相似，最后产生-氨基异丁酸。 嘧啶核苷酸的分解代谢-丙氨酸（二）嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的补救合成1、嘧啶核苷酸的代谢-从头合成嘧啶环的元素来源嘧啶核苷酸的合成回忆与尿素合成第一步比较氨甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（关键酶）的比较氨基甲酰磷酸合成酶-I氨基甲酰磷酸合成酶-II分 布线粒体（肝）胞液（所有细胞）氮 源氨谷氨酰胺变构激活剂N- 乙酰谷氨酸无功 能尿素

3、合成嘧啶的合成 嘧啶核苷酸的合成过程dTMPdUMPdUDPCTPUTPUDP尿苷酸的合成（1）前期反应： 谷氨酰胺+CO2 氨甲酰磷酸 氨甲酰磷酸合成酶（2）转氨甲酰反应： 氨甲酰磷酸+天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸+Pi 转氨甲酰酶 氨甲酰基转移到天冬氨酸的-氨基上.（3）环化脱水反应： 氨甲酰天冬氨酸二氢乳清酸+H2O 二氢乳清酸酶 3位N与4位C环化。（4）氧化反应： 二氢乳清酸 + NAD+ 乳清酸 + NADH + H+ 二氢乳清酸脱氢酶（5）与5-磷酸核糖相连接： 乳清酸 + 5-磷酸核糖焦磷酸 乳清苷酸 + PPi 乳清苷酸焦磷酸化酶（6）脱羧反应： 乳清苷酸 尿苷酸 + CO2 脱羧

4、酶 脱下4位碳上的羧基。 UTP/CTP/dTTP的合成CNCHCHCOORNH5PCNCHCHCORNH5PNH2PPCNCHCHCOOdRNH5PCH3UMPCTPdTMPUDPUTPCTPGlnGludUDPdUTPdUMPUMPdCTPATPADP+PidTMPdTDPdTTP脱氧核苷酸的生成核糖核苷酸通常是在核苷二磷酸水平上被还原，由核糖第二位碳原子上的氧脱去形成。dTMP的合成dUMP+N5,N10-亚甲基四氢叶酸dTMP+二氢叶酸 合成酶 在5位碳上加上甲基，甲基来源于N5,N10-亚甲基四氢叶酸。1、二氢叶酸还原和甲基化： 7,8-二氢叶酸+NADPH+H+5,6,7,8-四氢叶酸+NADP + 还原酶 丝氨酸+四氢叶酸N5,N10-亚甲基四氢叶酸+甘氨酸+H2O 羟甲基转移酶2、dUMP的来源：UDPdUMP+Pi 或 dCMPdUMPTMP合成酶FH4NADP+NADPHFH2N5,N10-CH2-FH4CNCHCCOOdRNH5PCH3CNCHCHCOOdRNH5PdUMPdTMP氨基酸嘧啶核苷酸合成的调节2、嘧啶核苷酸的补救合成途径 尿苷激酶胞嘧啶核苷+ATP胞苷酸+ADP嘧啶核苷酸的抗代谢物核苷酸的生物合成本小节要求掌握嘧啶碱