《核苷酸改》PPT课件.ppt

第 八 章,核 苷 酸 代 谢,Metabolism of Nucleotides,Digestion & Absorption of Nucleic Acids,Introduction,Dietary nucleoproteins Nuclease in,Proteins,RNA and DNA）,stomach acid,Polynucleotides,Pancreatic Nuclease,Nucleosides,Phosphates,Phosphodiesterases, nucleotidases,Bases,Pentose,phosphorylases,核苷酸的生物功用,作为核酸合成的原料 To provide materials for DNA, RNA synthesis 体内能量的利用形式 To provide energy that drive most of our biochemical reactions 参与代谢和生理调节 Metabolic regulation 组成辅酶 To constitute coenzymes 活化中间代谢物 Active metabolic intermediates,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),AMP,第一节 嘌呤核苷酸的代谢,Metabolism of Purine Nucleotides,GMP,AMP,The structure of purine,一、嘌呤核苷酸的合成代谢,从头合成途径 (de novo synthesis pathway) 补救合成途径 (salvage synthesis pathway),嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、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。,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。,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,定义：,合成部位：,Element source of Purine biosynthesis,CO2,Aspartate,Glysine,Formyl group. （one carbon unit）,Two moles of glutamine （amide group）,Formyl group （one carbon unit）,Processes;,1. The synthesis of IMP,2. Production of AMP and GMP,R-5-P （5-磷酸核糖）,PP-1-R-5-P （磷酸核糖焦磷酸）,在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下,IMP,H2N-1-R-5-P （5-磷酸核糖胺）,ribose-5-phosphate,PRPP synthetase,amidotransferase,1. The synthesis of IMP,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶 腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶,2. Production of AMP and GMP, 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。,嘌呤核苷酸从头合成特点：,从头合成的调节,PRPP,PRA,GTP,+,+,调节方式：反馈调节和交叉调节Feed-back and cross regulation,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。,（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义：,腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase),参与补救合成的酶：,adenine + PRPP,AMP + PPi,APRT,hypoxanthine + PRPP,IMP + PPi,HGPRT,Guanine + PRPP,HGPRT,GMP + PPi,The process of nucleotide,adenine nucleoside,AK,ATP,ADP,AMP,补救合成的生理意义,补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,Save energy and amino acids The salvage pathway is the only purine synthetic pathway which can be use in brain and bone marrow.,（三）嘌呤核苷酸的相互转变,adenylosuccinate,（四） 脱氧核糖核苷酸的生成,Ribonuclotide reductase,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,NADP+,NADPH + H+,核糖核苷酸还原酶，Mg2+,还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2,氧化型硫氧化还原蛋白,硫氧化还原蛋白还原酶 （FAD）,脱氧核苷酸的生成,（五） 嘌呤核苷酸的抗代谢物,嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。,次黄嘌呤 (IMP),6-巯基嘌呤 (6-MP),6-巯基嘌呤的结构,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,Nucleotides,Nucleosides,Nuclease,Pi,Nucleoside phosphorylase,Bases,Ribose -1-phosphates,嘌呤碱的最终 代谢产物,AMP,GMP,IMP （次黄嘌呤）,鸟嘌呤,XMP （黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,正常人血浆中尿酸含量约为0.120.36mmolL(2-6mg),超过8mg时，尿酸盐晶体即可沉积 。,鸟嘌呤酶,Xanthine oxydase,Uric acid,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,第二节 嘧啶核苷酸的代谢,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,The structure of pyrimidines,De novo synthesis pathway Salvage synthesis pathway,一、Pyrimidine Nucleotide Biosynthesis,（一）嘧啶核苷酸的从头合成,主要是肝细胞胞液,嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、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，合成嘧啶核苷酸的途径。,定义：,合成部位：,Element origin:,Carbamoyl phosphate,氨基甲酰磷酸,谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸合成酶II,谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸,2. 胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,UMP kinase,UDP kinase,CTP synthase,3. dTMP或TMP的生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸 dTMP,Deoxyribonucleotide reductase,TMP synthase,FH2 reductse,从头合成的调节,ATP + CO2+ 谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸,UMP,氨基甲酸天冬氨酸,UTP,CTP,天冬氨酸,嘌呤核苷酸,ATP + 5-磷酸核糖,嘧啶核苷酸,PRPP,（二） Salvage synthetic pathway,Pyrimidine + PRPP,Pyrimidine nucleotide + PPi,PPRT,Uridine + ATP,Uridine kinase,UMP +ADP,Thymidine + ATP,TK,TMP +ADP,（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物,嘧啶类似物Pyromidine analogs,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),Thymine,5-fluorodeoxyuridine monophosphate,某些改变了核糖结构的核苷类似物,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮杂丝氨酸,二、Catabolism of pyrimidine nucleotides,Pyrimidine base,1-ribose phosphate,Nucleotides,Ribonucleotidase,PPi,Nucleoside phosphor,Pyrimidine nucleotide,核苷磷酸化酶,核苷酸酶,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,胞嘧啶,NH3,尿嘧啶,二氢