生物化学第33章

1、会计学1生物化学第生物化学第33章章腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤腺嘌呤脱氨酶腺嘌呤脱氨酶鸟嘌呤脱氨酶鸟嘌呤脱氨酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶尿酸尿酸尿酸尿酸尿囊素尿囊素尿囊酸尿囊酸黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸尿囊素尿囊素尿囊酸尿囊酸尿酸氧化酶尿酸氧化酶尿囊酸酶尿囊酸酶尿囊素酶尿囊素酶脲酶脲酶黄嘌呤黄嘌呤 灵长类、鸟类：灵长类、鸟类： 尿酸尿酸其他哺乳动物、软体动物：其他哺乳动物、软体动物： 尿囊素尿囊素 硬骨鱼：硬骨鱼： 尿囊酸尿囊酸 软骨鱼和两栖类：软骨鱼和两栖类： 尿素尿素 大多数海洋无脊椎动物

2、：大多数海洋无脊椎动物： 氨和氨和CO2 （如甲壳类动物）（如甲壳类动物）胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶-脲基丙酸脲基丙酸-丙氨酸丙氨酸胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶-脲基丙酸脲基丙酸-丙氨酸丙氨酸胞嘧啶胞嘧啶脱氨酶脱氨酶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶脱氢酶脱氢酶二氢尿二氢尿嘧啶酶嘧啶酶脲基丙酸酶脲基丙酸酶-脲基异丁酸脲基异丁酸 -氨基异丁酸氨基异丁酸二氢胸腺嘧啶二氢胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶（一）嘌呤核苷酸的生物合成（一）嘌呤核苷酸的生物合成 各种嘌呤核苷酸的合成是先合成次黄嘌呤各种嘌呤核苷酸的合成是先合成次黄嘌呤核苷酸，再转变成各种嘌呤核苷酸。此途径叫核苷酸，再转变成各种嘌

3、呤核苷酸。此途径叫嘌呤核苷酸的从头合成途径嘌呤核苷酸的从头合成途径（de novo synthesis pathway）。）。 次黄嘌呤核苷酸的合成是在核糖上合成次次黄嘌呤核苷酸的合成是在核糖上合成次黄嘌呤的，而不是先合成次黄嘌呤，再与核糖黄嘌呤的，而不是先合成次黄嘌呤，再与核糖结合的。结合的。焦磷酸激酶焦磷酸激酶PRPP5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸5-5-磷酸核糖胺磷酸核糖胺甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸 甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸5-5-磷酸核糖胺磷酸核糖胺甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸 甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸转酰胺酶转酰胺酶

4、合成酶合成酶转甲酰基酶转甲酰基酶甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒甲酰甘氨脒核苷酸核苷酸5-5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-羧酸核苷酸羧酸核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-（N-N-琥珀基）琥珀基）氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒甲酰甘氨脒核苷酸核苷酸5-5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-羧酸核苷酸羧酸核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-（N-N-琥珀基）琥珀基）氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸合成酶合成酶合成酶合成酶羧化酶羧化酶合成酶合成酶5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-氨

5、甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-（N-N-琥珀基）琥珀基）氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸5-5-甲酰胺氨咪唑甲酰胺氨咪唑-4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸次黄嘌呤次黄嘌呤核苷酸核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-（N-N-琥珀基）琥珀基）氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸5-5-甲酰胺氨咪唑甲酰胺氨咪唑-4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸次黄嘌呤次黄嘌呤核苷酸核苷酸裂解酶裂解酶转甲酰基酶转甲酰基酶合酶合酶次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酸琥珀酸腺苷酸琥珀酸腺苷酸腺苷酸合成酶合成酶裂解酶裂解酶黄嘌呤核苷酸黄嘌呤核

6、苷酸 谷氨酰胺谷氨酰胺 鸟苷酸鸟苷酸 谷氨酸谷氨酸次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸 黄嘌呤核苷酸黄嘌呤核苷酸合成酶合成酶脱氢酶脱氢酶 生物体内除了能以简单前体物质生物体内除了能以简单前体物质“从头从头合成合成”（de novo synthesis）核苷酸外，还能）核苷酸外，还能利用预先形成的碱基和核糖合成核苷酸。这利用预先形成的碱基和核糖合成核苷酸。这个 途 径 称 为个 途 径 称 为 “ 补 救 途 径补 救 途 径 ” （ s a l v a g e pathway）。）。核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶腺苷激酶腺苷激酶磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶只有腺苷激酶，只有腺苷激

7、酶，其他核苷酸只能其他核苷酸只能按以下反应产生。按以下反应产生。 Lesch-Nyhan Lesch-Nyhan综合征是一种与综合征是一种与X X染色体连锁的染色体连锁的遗传代谢病，患者先天性缺乏次黄嘌呤（鸟嘌呤遗传代谢病，患者先天性缺乏次黄嘌呤（鸟嘌呤）磷酸核糖转移酶。这种缺陷是伴性的隐性遗传）磷酸核糖转移酶。这种缺陷是伴性的隐性遗传性状，主要见之于男性。由于鸟嘌呤和次黄嘌呤性状，主要见之于男性。由于鸟嘌呤和次黄嘌呤补救途径障碍，导致产生过量的尿酸，导致肾结补救途径障碍，导致产生过量的尿酸，导致肾结石和痛风。这些症状可通过别嘌呤醇对黄嘌呤氧石和痛风。这些症状可通过别嘌呤醇对黄嘌呤氧化酶的抑制

8、而得到缓解。化酶的抑制而得到缓解。 Lesch-NyhanLesch-Nyhan综合征更严重的后果是自残肢综合征更严重的后果是自残肢体，别嘌呤醇对此症状无效。体，别嘌呤醇对此症状无效。氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸 与嘌呤核苷酸的合成不同，在合成嘧啶核与嘌呤核苷酸的合成不同，在合成嘧啶核苷酸时，先合成嘧啶化合物乳清酸，再与磷酸苷酸时，先合成嘧啶化合物乳清酸，再与磷酸核糖焦磷酸结合成为乳清苷酸，然后脱羧成为核糖焦磷酸结合成为乳清苷酸，然后脱羧成为尿嘧啶核苷酸，其他嘧啶核苷酸是由尿苷酸转尿嘧啶核苷酸，其他嘧啶核苷酸是由尿苷酸转变而来。变而来。乳清酸乳清酸 二氢乳清酸二氢乳清酸氨甲酰氨甲酰天冬

9、氨酸天冬氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸 天冬氨酸天冬氨酸转氨甲酰酶转氨甲酰酶二氢乳清酸酶二氢乳清酸酶二氢乳清酸二氢乳清酸脱氢酶脱氢酶乳清酸乳清酸 二氢乳清酸二氢乳清酸氨甲酰氨甲酰天冬氨酸天冬氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸 天冬氨酸天冬氨酸 乳清苷酸乳清苷酸 尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸乳清酸乳清酸焦磷酸化酶焦磷酸化酶脱羧酶脱羧酶UMP激酶激酶核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶CTP合成合成酶酶UTPCTP尿嘧啶转尿嘧啶转变成胞嘧变成胞嘧啶必须在啶必须在核苷三磷核苷三磷酸的水平酸的水平上进行。上进行。UMP磷酸核糖磷酸核糖转移酶转移酶尿苷磷酸化酶尿苷磷酸化酶尿苷激酶尿苷激酶尿苷激酶尿苷激酶 脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷

10、酸还原产生脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸还原产生的。在生物体内，腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和的。在生物体内，腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶四种核糖核苷酸都可以被还原成相应的尿嘧啶四种核糖核苷酸都可以被还原成相应的脱氧核糖核苷酸。催化此反应的酶称为核糖核脱氧核糖核苷酸。催化此反应的酶称为核糖核苷酸还原酶。苷酸还原酶。 核糖核苷酸还原酶由核糖核苷酸还原酶由R1和和R2两个亚基组成两个亚基组成，它们分开时没有活性，只有合在一起并有镁离，它们分开时没有活性，只有合在一起并有镁离子存在时才有活性。子存在时才有活性。R1亚基含有两条相同的多亚基含有两条相同的多肽链，每条多肽链上有两个别构调节位点。一个肽链，每条

11、多肽链上有两个别构调节位点。一个调节位点结合效应物后影响对底物的特异性，另调节位点结合效应物后影响对底物的特异性，另一个调节位点结合效应物后调节酶的活性。每条一个调节位点结合效应物后调节酶的活性。每条肽链上还含有一对参与催化氧化还原反应的巯基肽链上还含有一对参与催化氧化还原反应的巯基和一个参与催化氧化还原反应的酪氨酸。和一个参与催化氧化还原反应的酪氨酸。Tyr122AMP激酶激酶核苷二磷酸核苷二磷酸激酶激酶脱氧核糖基转移酶脱氧核糖基转移酶有有4种针对不同种针对不同NMP的的激酶激酶此酶特异性不强此酶特异性不强此酶可以使碱基与脱氧核苷上的碱基交换此酶可以使碱基与脱氧核苷上的碱基交换胸腺嘧啶核苷酸

12、合酶胸腺嘧啶核苷酸合酶二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶丝氨酸丝氨酸羟甲基转移酶羟甲基转移酶dTMPdUMP尿酸尿酸尿囊素尿囊素尿囊酸尿囊酸尿酸氧化酶尿酸氧化酶尿囊酸酶尿囊酸酶尿囊素酶尿囊素酶脲酶脲酶黄嘌呤黄嘌呤5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸5-5-磷酸核糖胺磷酸核糖胺甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸 甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸转酰胺酶转酰胺酶合成酶合成酶转甲酰基酶转甲酰基酶甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒甲酰甘氨脒核苷酸核苷酸5-5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-羧酸核苷酸羧酸核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-（N-N-琥珀基）琥珀基）氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸合成酶合成酶合成酶合成酶羧化酶羧化酶合成酶合成酶 核糖核苷酸还原酶由核糖核苷酸还原酶由R1和和R2两个亚基组成两个亚基组成，它们分开时没有活性，只有合在一起并有镁离，它们分开时没有活性，只有合在一起并有镁离子存在时才有活性。子存在时才有活性。R1亚基含有两条相同的多亚基含有两条相同的多肽链，每条多