浙大生物化学课件14：核苷酸代谢

1、生 物 化 学浙江大学浙江大学 生命科学学院生命科学学院江江 辉辉第十四章 核酸的降解和核苷酸代谢第一节第一节 核酸的分解代谢核酸的分解代谢第二节第二节 嘌呤核苷酸代谢嘌呤核苷酸代谢第三节第三节 嘧啶核苷酸代谢嘧啶核苷酸代谢第一节 核酸的分解代谢一、核酸的解聚作用一、核酸的解聚作用n水解连接核苷酸之间的水解连接核苷酸之间的3,5-磷酸二酯键，产生磷酸二酯键，产生低级多核苷酸或单核苷酸，即核酸的解聚作用。低级多核苷酸或单核苷酸，即核酸的解聚作用。n作用磷酸二酯键的酶称磷酸二酯酶，而作用核作用磷酸二酯键的酶称磷酸二酯酶，而作用核酸的磷酸二酯酶称核酸酶。酸的磷酸二酯酶称核酸酶。1、按作用对象分：、按

2、作用对象分：n核糖核酸酶核糖核酸酶：水解核糖核酸（：水解核糖核酸（RNA）n脱氧核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶：水解脱氧核糖核酸（：水解脱氧核糖核酸（DNA）2、按作用部位分：、按作用部位分：n核酸内切酶核酸内切酶：水解：水解RNA或或DNA核酸分子内的核酸分子内的磷酸二酯键。磷酸二酯键。n核酸外切酶核酸外切酶：从核酸链的一端逐个切下核苷酸，：从核酸链的一端逐个切下核苷酸，分分5端外切酶和端外切酶和3端外切酶。端外切酶。n牛脾磷酸二酯酶为牛脾磷酸二酯酶为5端外切酶，切下端外切酶，切下3-核苷酸；核苷酸；n蛇毒磷酸二酯酶为蛇毒磷酸二酯酶为3端外切酶，切下端外切酶，切下5-核苷酸。核苷酸。二、核苷酸的降

3、解二、核苷酸的降解1、降解为、降解为核苷核苷和和磷酸磷酸 n非特异性核苷酸酶：非特异性核苷酸酶： 可水解下核苷可水解下核苷2，3 或或5 位上的磷酸；位上的磷酸；n特异性核苷酸酶：特异性核苷酸酶： 只能水解只能水解3 或或5 位上的磷酸，分别称为位上的磷酸，分别称为3 -核苷酸酶核苷酸酶和和5 -核苷酸酶。核苷酸酶。NNNNOCH2OPOO-OOHXHHHHNH212345678912345核苷酸核苷酸核苷核苷 + 磷酸磷酸磷酸单酯酶磷酸单酯酶（核苷酸酶）（核苷酸酶）2、降解为戊糖和嘌呤或嘧啶、降解为戊糖和嘌呤或嘧啶n广泛形式：广泛形式： 为可逆反应（为可逆反应（逆反应用于补救合成逆反应用于补

4、救合成）。）。 n植物和微生物内形式：植物和微生物内形式：为不可逆反应。只能对核糖核苷有作用，对脱氧核糖核为不可逆反应。只能对核糖核苷有作用，对脱氧核糖核苷无作用。苷无作用。 核苷核苷 + 磷酸磷酸嘌呤碱（嘧啶碱）嘌呤碱（嘧啶碱） + 戊糖戊糖-1-磷酸磷酸核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶核苷核苷 + H2O嘌呤碱（嘧啶碱）嘌呤碱（嘧啶碱） + 戊糖戊糖核苷水解酶核苷水解酶第二节嘌呤核苷酸代谢食物核蛋白食物核蛋白胃酸蛋白质核酸（RNA,DNA)核酸（RNA,DNA)胰核酸酶核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶（磷酸二酯酶）单核苷酸单核苷酸胰肠核苷酸酶（磷酸单酯酶）磷酸磷酸核苷核苷碱基碱基戊糖戊糖核苷酶氨基酸（磷酸

5、戊糖）nucleic acidnucleic acidnucleotidenucleotidephosphatephosphatebasebasepurinepurinepyrimidinepyrimidinesugarsugarriboseribosedeoxyribosedeoxyribose核苷酸的功用核苷酸的功用n合成核酸的原料合成核酸的原料 n体内能量的利用形式：体内能量的利用形式：ATP，GTP，CTP，UTPn参与代谢和生理调节：参与代谢和生理调节：cAMP，cGMPn组成辅酶：组成辅酶：FAD，NAD+，NADP+n活化中间代谢物：活化中间代谢物：nUDPG，CDP-DG，SA

6、M，PAPS一、嘌呤核苷酸的分解代谢一、嘌呤核苷酸的分解代谢NNNNNH2RibPiAMP脱氨酶HNNNNORibPiH2ONH3XMP氧化酶O2 + H2OH2O2HNNHNNORibPiOHNNNNORibPiH2NAMPIMPXMPGMP核苷酸酶H2OPiNNNNNH2Rib核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PNNNHNNH2核苷酸酶H2OPi核苷酸酶H2OPiHNNNNORib腺嘌呤核苷脱氨酶H2ONH3核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNO腺嘌呤脱氨酶H2ONH3腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷次次黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷腺腺嘌嘌呤呤次次黄黄嘌嘌呤呤HNNHNNORibO核苷磷酸化酶Pi核糖-1-P黄黄

7、嘌嘌呤呤核核苷苷HNNHNHNOO黄黄嘌嘌呤呤黄嘌呤氧化酶O2 + H2OH2O2核苷酸酶H2OPiHNNNNORibH2N鸟鸟嘌嘌呤呤核核苷苷鸟鸟嘌嘌呤呤核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNOH2N鸟嘌呤脱氨酶NH4+H2O不同生物分解能力不一样，最终分解产物也不同不同生物分解能力不一样，最终分解产物也不同1、脱氨基、脱氨基（动物组织中该酶含量少，而腺嘌呤核苷酸脱氨酶和（动物组织中该酶含量少，而腺嘌呤核苷酸脱氨酶和腺嘌呤核苷脱氨酶活性高，因此是在核苷或核苷酸水腺嘌呤核苷脱氨酶活性高，因此是在核苷或核苷酸水平上进行脱氨）平上进行脱氨）腺嘌呤腺嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤（脱（脱6位上的位上的NH2

8、）腺嘌呤脱氨酶腺嘌呤脱氨酶鸟嘌呤鸟嘌呤黄嘌呤黄嘌呤（脱（脱2位上的位上的NH2）鸟嘌呤脱氨酶鸟嘌呤脱氨酶2、氧化成尿酸、氧化成尿酸人或排尿动物的最终产物人或排尿动物的最终产物 次黄嘌呤次黄嘌呤 + O2 + H2O黄嘌呤黄嘌呤 + H2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤黄嘌呤 + O2尿酸尿酸 + H2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶3、氧化成尿囊素、氧化成尿囊素其他哺乳动物的最终产物其他哺乳动物的最终产物尿酸尿酸 + 2 H2O + O2尿囊素尿囊素 + CO2 + H2O2尿酸氧化酶尿酸氧化酶4、水解成尿囊酸、水解成尿囊酸硬骨鱼的最终产物硬骨鱼的最终产物尿囊素尿囊素 + H2O尿囊酸尿囊酸尿囊

9、素酶尿囊素酶5、水解成尿素和乙醛酸、水解成尿素和乙醛酸尿囊酸尿囊酸 + H2O尿素尿素 + 乙醛酸乙醛酸尿囊酸酶尿囊酸酶多数鱼类及两栖类的最终产物多数鱼类及两栖类的最终产物6、进一步分解成、进一步分解成NH3和和CO2尿素尿素 + H2O4 NH3 + 2 CO2脲酶脲酶鸟鸟嘌嘌呤呤黄黄嘌嘌呤呤氧氧化化酶酶黄黄嘌嘌呤呤氧氧化化酶酶鸟鸟苷苷尿尿酸酸黄黄嘌嘌呤呤鸟鸟嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸次次黄黄嘌嘌呤呤次次黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷次次黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸腺腺嘌嘌呤呤腺腺苷苷腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸N NC CC CH HN NC CC CN NH HN NH HC CN NH H2 2N NC CC

10、 CH HN NC CC CN NH HN NH HC CO OH HN NC CC CH HN NC CC CN NH HN NC CO OH HH HO ON NC CC CN NC CC CN NH HN NC CO OH HH HO OO OH HN NC CC CH HN NC CC CN NH HN NC CO OH HH H2 2N NPiPiNH3NH3NH3RibRibPiRibNH3NH3腺嘌呤腺嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤尿酸尿酸二、嘌呤核苷酸的合成二、嘌呤核苷酸的合成n从头合成途径从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及

11、单位及CO2等简单物质为原料，经一系列酶促等简单物质为原料，经一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。反应，合成嘌呤核苷酸的途径。n补救合成途径补救合成途径：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸的苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸的途径。途径。1、嘌呤核苷酸从头合成、嘌呤核苷酸从头合成n原料原料：磷酸核糖，磷酸核糖，Gly，Gln，Asp，CO2, N5-N10-CH=THF （次甲基四氢叶酸），（次甲基四氢叶酸），N10-CHO-FH4 （甲酰（甲酰四氢叶酸），四氢叶酸），ATPn合成部位合成部位：胞液：胞液n合成过程合成过程：n次黄

12、嘌呤核苷单磷酸（次黄嘌呤核苷单磷酸（IMP）的合成）的合成nAMP GMP的合成的合成nAMP ADP ATPnGMP GDP GTP嘌呤碱合成的元素来源嘌呤碱合成的元素来源天冬氨酸天冬氨酸一碳基团一碳基团一碳基团一碳基团谷氨酰胺谷氨酰胺嘌呤核苷酸的合成过程嘌呤核苷酸的合成过程OOHOHCH2OPOH5-磷酸核糖 R-5-POOHOHCH2OPOPP磷酸核糖焦磷酸PRPPGln GluOOHOHCH2OPNH21-氨基-5-磷酸核苷PRAGlyATPOOHOHCH2OPNHCH2CNH2O甘氨酰胺核苷酸GARN5,N10-CH=FH4FH4OOHOHCH2OPNHCH2CNHOCHO甲酰甘氨酰

13、核苷酸GlnGluOOHOHCH2OPNHCH2CNHCHOHN甲酰甘氨咪核苷酸FGASMRH2OOOHOHCH2OPH2NHCHNCCN5-氨基咪唑核苷酸AIRCO2OOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNHO氨基-4-羧基咪唑核苷酸CAIRAspOOHOHCH2OPONCH2NCHNCCNHHOOCCH2CCOOHH5-氨基-4-（琥珀酸）氨基甲酰咪唑核苷酸SAICARfumarateOOHOHCH2OPONCH2NCHNCCNHH5-氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(AICAR)N5-CHO-FH4OOHOHCH2OPONCCHNCCNHHNHCO5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸 (F

14、AICAR)H2OOOHOHCH2OPONCCHNCCNHNHC次黄嘌呤核苷酸IMPOOHOHOHCH2OPiATPAMPOOOHOHCH2OPiPPi5-磷酸核糖磷酸核糖5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸焦磷酸激酶焦磷酸激酶，Mg2+富马酸（延胡索酸）富马酸（延胡索酸） AMP和和GMP的生成的生成背景背景嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢NNNNNH2RibPiAMP脱氨酶HNNNNORibPiH2ONH3XMP氧化酶O2 + H2OH2O2HNNHNNORibPiOHNNNNORibPiH2NAMPIMPXMPGMP核苷酸酶H2OPiNNNNNH2Rib核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PN

15、NNHNNH2核苷酸酶H2OPi核苷酸酶H2OPiHNNNNORib腺嘌呤核苷脱氨酶H2ONH3核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNO腺嘌呤脱氨酶H2ONH3腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷次次黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷腺腺嘌嘌呤呤次次黄黄嘌嘌呤呤HNNHNNORibO核苷磷酸化酶Pi核糖-1-P黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷HNNHNHNOO黄黄嘌嘌呤呤黄嘌呤氧化酶O2 + H2OH2O2核苷酸酶H2OPiHNNNNORibH2N鸟鸟嘌嘌呤呤核核苷苷鸟鸟嘌嘌呤呤核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNOH2N鸟嘌呤脱氨酶NH4+H2ONNNNNH2RibPiAMP脱氨酶HNNNNORibPiH2ONH3XMP氧化酶

16、O2 + H2OH2O2HNNHNNORibPiOHNNNNORibPiH2NAMPIMPXMPGMP核苷酸酶H2OPiNNNNNH2Rib核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PNNNHNNH2核苷酸酶H2OPi核苷酸酶H2OPiHNNNNORib腺嘌呤核苷脱氨酶H2ONH3核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNO腺嘌呤脱氨酶H2ONH3腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷次次黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷腺腺嘌嘌呤呤次次黄黄嘌嘌呤呤HNNHNNORibO核苷磷酸化酶Pi核糖-1-P黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷HNNHNHNOO黄黄嘌嘌呤呤黄嘌呤氧化酶O2 + H2OH2O2核苷酸酶H2OPiHNNNNORibH2N鸟鸟嘌嘌呤呤核核苷

17、苷鸟鸟嘌嘌呤呤核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNOH2N鸟嘌呤脱氨酶NH4+H2O嘌呤核苷酸从头合成的调节嘌呤核苷酸从头合成的调节n原则之一：满足需求，防止供过于求。原则之一：满足需求，防止供过于求。(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(+)(+)(+)(+)酰基转移酶酰基转移酶PRPP合成酶PRPP合成酶GTPGTPGMPGMPGDPGDPATPATPADPADPAMPAMPXMPXMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸IMPIMPPARPARPRPPPRPPR-5-PR-5-P氨氨n原则之二：相互调整，比例平衡原则之二：相互调整，比例平衡(-)(-)(+

18、)(+)(+)(+)(-)(-)GTPGTPGMPGMPGDPGDPATPATPADPADPAMPAMPXMPXMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸IMPIMPGTPGTPATPATP2、嘌呤核苷酸的补救合成、嘌呤核苷酸的补救合成n嘌呤与嘌呤与5-磷酸核糖焦磷酸合成嘌呤核苷酸（重要补救途径）磷酸核糖焦磷酸合成嘌呤核苷酸（重要补救途径）APRTAPRTAMP+PPiAMP+PPi腺嘌呤+PRPP腺嘌呤+PRPP腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶IMP+PPiIMP+PPi次黄嘌呤+PRPP次黄嘌呤+PRPP次黄嘌呤-鸟嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)磷酸核糖转移酶(HGPRT)

19、次黄嘌呤-鸟嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)磷酸核糖转移酶(HGPRT)鸟嘌呤+PRPP鸟嘌呤+PRPPGMP+PPiGMP+PPin预先合成碱基，然后合成核苷，再合成核苷酸预先合成碱基，然后合成核苷，再合成核苷酸核苷的合成核苷的合成逆反应用于分解代谢逆反应用于分解代谢核苷酸的合成核苷酸的合成碱基碱基 + 1-磷酸核糖磷酸核糖核苷核苷 + Pi特异的核苷磷酸化酶特异的核苷磷酸化酶核苷核苷 + ATP核苷酸核苷酸 + ADP核苷核苷磷酸激酶磷酸激酶嘌呤核苷酸补救合成的生理意义嘌呤核苷酸补救合成的生理意义n节约能量和一些氨基酸的消耗。节约能量和一些氨基酸的消耗。n有些组织（如脑、骨

20、髓）不能从头合成嘌呤核有些组织（如脑、骨髓）不能从头合成嘌呤核苷酸，只能进行嘌呤核苷酸的补救合成。苷酸，只能进行嘌呤核苷酸的补救合成。nHGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌征完全缺失的患儿，表现为自毁容貌征nHGPRT缺失导致次黄嘌呤累积，转而过量产生尿缺失导致次黄嘌呤累积，转而过量产生尿酸，同时补救途径不通会引起嘌呤核苷酸合成速度酸，同时补救途径不通会引起嘌呤核苷酸合成速度增加，更加大量累积尿酸，从而导致肾结石和痛风增加，更加大量累积尿酸，从而导致肾结石和痛风三、脱氧核苷酸的生成三、脱氧核苷酸的生成n核糖核苷酸通常是在核苷二磷酸水平上被还原，由核核糖核苷酸通常是在核苷二磷酸水平上被还原，

21、由核糖第二位碳原子上的氧脱去形成。糖第二位碳原子上的氧脱去形成。ONCH2OOHOHONCH2OOHHSHSH硫氧化还原蛋白硫氧化还原蛋白SSNADPHNADP核糖核苷酸还原酶硫氧化还原蛋白还原酶P-PP-PNDPdNDP嘌呤核苷酸合成总结嘌呤核苷酸合成总结IMPAMPGMPADPGDPATPGTPdADPdATPdGDPdGTP嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物6MP6MP6-巯基嘌呤6-巯基嘌呤N NC CC CH HN NC CC CN NH HN NH HC CS SH H(6-mercaptopurine)(6-mercaptopurine)次黄嘌呤次黄嘌呤N NC CC CH

22、 HN NC CC CN NH HN NH HC CO OH H6-巯基嘌呤核苷酸6-巯基嘌呤核苷酸O OO OH HO OH HC CH H2 2O OP PN NC CC CH HN NC CC CN NH HN NH HC CS SH HIMPIMP次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸O OO OH HO OH HC CH H2 2O OP PN NC CC CH HN NC CC CN NH HN NH HC CO OH H( () )嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物OH2NH2CCH2CHCOOHNH2OH2COCH2CHCOOHNH2N+NOH2CH2CCH2CHCOOHNH2N+

23、N谷氨酰胺谷氨酰胺重氮丝氨酸重氮丝氨酸6-重氮重氮-5-氧氧-正亮氨酸正亮氨酸嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物NNNHCHCH2HNNHHNH2NOHOCOOHCOOHNNNHCHCH2HNNHHNH2NNH2OCOOHCOOHNNNHCHCH2HNNHNH2NNH2OCOOHCOOHCH3四氢叶酸四氢叶酸氨蝶呤氨蝶呤氨甲蝶呤（氨甲蝶呤（MTX）嘌呤核苷酸的抗代谢物的作用嘌呤核苷酸的抗代谢物的作用PRPPPARIMPAMPGMPguanineinosineadenine甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸5-氨基异咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-甲酰胺异咪唑-4-氨甲酰核苷酸GA

24、RFGARAICARFAICARFGAM6-MP6-MP6-MP6-MP6-MPMTXMTX氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸6-MP嘌呤核苷酸的抑制嘌呤核苷酸的抑制n血中尿酸含量：正常：血中尿酸含量：正常：26 mg/dl；痛风症：超过；痛风症：超过8 mg/dl别嘌呤醇别嘌呤醇N NN NC CN NN NO OH HN NN NN NC CN NO OH H次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶鸟嘌呤鸟嘌呤(-)(-)(-)(-)本小节要求本小节要求n了解嘌呤核苷酸从头合成途径和补救合成途径；了解嘌呤核苷酸从头合成途径和补救合成途径；掌握掌握嘌呤

25、合成时的元素来源、特点和补救合成嘌呤合成时的元素来源、特点和补救合成途径的生理意义；途径的生理意义；熟悉熟悉IMP转变为转变为AMP及及GMP的过程。的过程。n了解脱氧核苷酸生成和嘌呤核苷酸合成的抗代了解脱氧核苷酸生成和嘌呤核苷酸合成的抗代谢物的作用环节；谢物的作用环节；熟悉熟悉嘌呤核苷酸分解代谢的嘌呤核苷酸分解代谢的终产物。终产物。第三节 嘧啶核苷酸代谢一、嘧啶碱的分解一、嘧啶碱的分解 NNHCHCHNH2OH2ONH3HNNHCHCHOONADPH+ H+NADP+HNNHCH2CH2OOH2NNHCH2CH2HOOCOH2OH2ONH3 + CO2H2NCH2CH2HOOC胞嘧啶尿嘧啶脱

26、氢酶二氢尿嘧啶beta-脲基丙酸beta-丙氨酸HNNHCHCOONADPH+ H+NADP+HNNHCH2CHOOH2NNHCH2CHHOOCOH2OH2ONH3 + CO2H2NCH2CHHOOC胸腺嘧啶脱氢酶二氢胸腺嘧啶beta-脲基异丁酸beta-氨基异丁酸CH3CH3CH3CH3嘧啶碱的分解过程嘧啶碱的分解过程1、脱氨、脱氨 也可在核苷或核苷酸水平上脱氨（人或某些动物）也可在核苷或核苷酸水平上脱氨（人或某些动物） 胞嘧啶胞嘧啶 + H2O 尿嘧啶尿嘧啶 + NH3（脱（脱4位上的位上的NH2）胞嘧啶脱氨酶胞嘧啶脱氨酶2、还原成二氢尿嘧啶、还原成二氢尿嘧啶3、水解、水解胸腺嘧啶的分解相

27、似，最后产生胸腺嘧啶的分解相似，最后产生-氨基异丁酸。氨基异丁酸。尿嘧啶尿嘧啶 + NAD(P)H + H+二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶 + NAD(P)+ 二氢尿嘧啶脱氢酶二氢尿嘧啶脱氢酶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶-脲基丙酸脲基丙酸二氢尿嘧啶酶二氢尿嘧啶酶-丙氨酸丙氨酸 + CO2 + NH3脲基丙酸酶脲基丙酸酶-脲基丙酸脲基丙酸NNNNNH2RibPiAMP脱氨酶HNNNNORibPiH2ONH3XMP氧化酶O2 + H2OH2O2HNNHNNORibPiOHNNNNORibPiH2NAMPIMPXMPGMP核苷酸酶H2OPiNNNNNH2Rib核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PNNNHNNH2核苷酸酶H2O

28、Pi核苷酸酶H2OPiHNNNNORib腺嘌呤核苷脱氨酶H2ONH3核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNO腺嘌呤脱氨酶H2ONH3腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷次次黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷腺腺嘌嘌呤呤次次黄黄嘌嘌呤呤HNNHNNORibO核苷磷酸化酶Pi核糖-1-P黄黄嘌嘌呤呤核核苷苷HNNHNHNOO黄黄嘌嘌呤呤黄嘌呤氧化酶O2 + H2OH2O2核苷酸酶H2OPiHNNNNORibH2N鸟鸟嘌嘌呤呤核核苷苷鸟鸟嘌嘌呤呤核苷磷酸化酶Pi核糖-1-PHNNNHNOH2N鸟嘌呤脱氨酶NH4+H2O背景：嘌呤核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢n嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的从

29、头合成n嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成1、嘧啶核苷酸的从头合成、嘧啶核苷酸的从头合成氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸NCNCCC嘧啶环的元素来源嘧啶环的元素来源第一步：第一步：氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸的合成的合成H H2 2N NC CO OP PO OH HO O- -O OO O- -+ +2ATP 2ADP2ATP 2ADP+Pi+Pi谷氨酸谷氨酸氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺+ +H HC CO O3 3- -背景背景与尿素合成第一步比较与尿素合成第一步比较氨甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶-I氨基甲酰磷酸合成酶（关

30、键酶）的比较氨基甲酰磷酸合成酶（关键酶）的比较氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶-I 氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶-II分分 布布线粒体（肝）线粒体（肝）胞液（所有细胞）胞液（所有细胞）氮氮 源源氨氨谷氨酰胺谷氨酰胺变构激活剂变构激活剂 N- 乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸无无功功 能能尿素合成尿素合成嘧啶的合成嘧啶的合成第二步：第二步：转氨甲酰反应转氨甲酰反应第三步：第三步：环化脱水反应环化脱水反应第四步：第四步：氧化反应氧化反应第五步：第五步：与与5-磷酸核糖相连接磷酸核糖相连接第六步：第六步：脱羧反应脱羧反应UTP和和CTP的合成的合成UTP/CTP/dTTP的合成的合成CNCHCHCO

31、ORNH5PCNCHCHCORNH5PNH2PPCNCHCHCOOdRNH5PCH3UMPCTPdTMPUDPUTPCTPGlnGludUDPdUTPdUMPUMPdCTPATPADP+PidTMPdTDPdTTPONCH2OOHOHONCH2OOHHSHSH硫氧化还原蛋白硫氧化还原蛋白SSNADPHNADP核糖核苷酸还原酶硫氧化还原蛋白还原酶P-PP-PNDPdNDP脱氧核苷酸的生成脱氧核苷酸的生成n核糖核苷酸通常是在核苷二磷酸水平上被还原，由核糖第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。二位碳原子上的氧脱去形成。dTMP的合成的合成dUMP + N5,N10-亚甲基四氢叶酸亚甲基四氢叶酸dTMP + 二氢叶酸二氢叶酸dTMP合成酶合成酶d