核苷酸代谢生物化学

关于核苷酸代谢生物化学概况核苷酸的功能核苷酸的合成核苷酸的分解研究核苷酸代谢的意义第一节嘌呤核苷酸的代谢一、合成代谢（一）嘌呤核苷酸的合成（二）嘌呤脱氧核苷酸的合成二、分解代谢嘌呤核苷酸合成原料合成嘌呤环的原料：天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位合成核苷酸的原料：5-磷酸核糖(磷酸戊糖途径)合成途径（一）从头合成途径（从无到有途径）（二）补救合成途径嘌呤环上各原子的来源来自谷氨酰胺来自N5-甲酰四氢叶酸来自天门冬氨酸来自甘氨酸来自CO2来自N5,N10-次甲基四氢叶酸嘌呤核苷酸的从头合成途径合成顺序：由5-磷酸核糖首先与ATP反应生成5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）；以PRPP为基础，由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、CO2和天门冬氨酸提供碳原子；合成次黄嘌呤核苷酸（IMP）；由IMP沿两条途径转变为腺嘌呤核苷酸（AMP）和鸟嘌呤核苷酸（GMP）。5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核糖胺甘氨酸甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸5-氨基咪唑核苷酸5-氨基咪唑-4-羧核苷酸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THFAIMP的生物合成IMP转变为GMP和AMP初步生成的一磷酸核苷可在核苷酸激酶的催化下转变为二磷酸核苷，二磷酸核苷可在二磷酸核苷激酶的催化下生成三磷酸核苷。AMP+ATP2ADPGMP+ATPGDP+ADPGDP+ATPGTP+ADP腺苷酸激酶鸟苷酸激酶二磷酸核苷激酶嘌呤核苷酸合成补救途径

磷酸核糖转移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷+Pi

A(G)MPATP

ADP

核苷磷酸化酶核苷磷酸激酶嘌呤脱氧核苷酸的合成合成顺序：在二磷酸核苷水平上，经二磷酸核苷还原酶催化，以硫氧还原蛋白作还原剂，脱氧还原生成二磷酸脱氧核苷。生成的氧化型硫氧还原蛋白在硫氧还原蛋白还原酶的催化下，再变为还原型。生成的二磷酸脱氧核苷可在激酶催化下转变为三磷酸脱氧核苷。核糖核苷酸的还原反应硫氧还蛋白核糖核酸还原酶系硫氧还蛋白还原酶核糖核苷酸还原酶二磷酸核苷还原酶NADP+NADPH+H+硫氧还蛋白还原酶FADATP、Mg2+硫氧还蛋白（还原型）SHSH硫氧还蛋白（氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+H2O脱氧核糖核苷二磷酸核酸的降解

核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷酸核苷碱基+戊糖-1-P磷酸核酸核酸酶核苷酶碱基+戊糖嘌呤的分解第二节嘧啶核苷酸代谢一、合成代谢（一）嘧啶核苷酸的合成（二）嘧啶脱氧核苷酸的合成二、分解代谢嘧啶核苷酸合成原料合成嘧啶环的原料：氨基甲酰磷酸、天门冬氨酸合成核苷酸的原料：5-磷酸核糖合成途径（一）从头合成途径（二）补救合成途径嘧啶环上各原子的来源

NNCCCC654321天门冬氨酸CO2NH3H2N-CO-P氨基甲酰磷酸N1C5C4C6N3C2ATP氨基甲酰磷酸合成酶嘧啶核苷酸从头合成途径

b、UMP转变为CTPCTPCTP合成酶

ATPGlnH2OUMPUDPUTP

a、UMP的从头合成合成顺序：首先合成嘧啶环，然后再与5-磷酸核糖连接尿嘧啶核苷酸合成途径嘧啶核苷酸补救合成途径尿嘧啶+PRPP尿嘧啶+1-P-核糖尿嘧啶核苷+ATPUMP+PPi尿嘧啶核苷+PiUMP+ADP尿苷激酶脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成

胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H++SerNADP++Gly

N5、N10—CH2—FH4FH2二氢叶酸还原酶Ser羟甲基转移酶ONHNOdR-PCH3ONHNOdR-P嘧啶的分解第三节核苷酸的抗代谢物

某些化学结构与核苷酸合成代谢中间产物类似、可抑制核苷酸合成的物质，称之为核苷酸的“抗代谢物”。一、嘌呤和嘧啶类似物二、叶酸类似物三、氨基酸类似物嘌呤和嘧啶类似物嘌呤类似物：6-巯基嘌呤、硫鸟嘌呤、

2,6-二氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶、6-氮尿嘌呤工作原理：这些碱基类似物的化学结构与正常碱基类似，可竞争性地抑制核苷酸合成代谢有关的酶类，干扰核苷酸的合成，或作为异常碱基掺入到DNA或RNA中，干扰核酸的正常结构和功能。叶酸类似物

四氢叶酸在核苷酸代谢中的生理功能：提供嘌呤核苷酸合成所需的一碳单位；提供dTMP合成中dUMP甲基化所需的甲基；叶酸类似物：氨基蝶呤和氨甲喋呤工作原理：可竞争性地抑制二氢叶酸还原酶，阻断FH4的生成