生化二十三核酸的酶促降解及核苷酸代谢

1、生化二十三核酸的酶促降解及核苷酸代谢第一节 核酸的酶促降解 一、核酸酶二、限制性内切酶 核酸酶 核苷酸酶 核苷酸磷酸化酶 核酸 核苷酸 核苷 碱基+戊糖磷酸核 酸 酶1、核酸酶的分类（1）根据对底物的 专一性分为（2）根据切割位点分为核糖核酸酶(RNase)脱氧核糖核酸酶(DNase)非特异性核酸酶核酸内切酶核酸外切酶2、核酸酶的作用特点外切核酸酶对核酸的水解位点5 p p p pOHB p p p p3BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（ 5端外切5得3）蛇毒磷酸二酯酶（ 3端外切3得5）内切核酸酶对RNA的水解位点示意图5 p p p pOHPyPuPyPy1 p p pGACU p p pGA

2、3RNAase IRNAase IRNAase T1RNAase T1Pu ：嘌呤 Py：嘧啶 限制性内切酶 类型 专一性命名意义 原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的具有二重旋转对称性的回文序列，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶（ristriction endonuclease）。限制性内切酶类型 I型：分子量大于105，多亚基，需S-线苷蛋氨酸、ATP和Mg2+ ，识别位点与切割位点相差甚远，产物为异质，是限制与修饰相排斥的多功能酶. 型：分子量小于105，需Mg2+ ，切割位点位于识别 位点上，产物为专

3、一性片段，不具修饰酶功能。现在分子生物学研究所用的限制性内切酶均为此类。 I型：识别位点为5-7bp的非对称序列 ，切割位点在顺序之外离识别 序列5-10bp，切割双链，个别也切割单链。是限制与修饰相多功能酶.常用的DNA限制性内切酶的专一性酶辨认的序列和切口说明 A G C T T C G A G G A T C C C C T A G G A G A T C T T C T A G A G A A T T C C T T A A G A A G C T T T T C G A A G T C G A C C A G C T G C C C G G G G G G C C C Bam H I

4、Alu IBgl IEco R IHind Sal ISma I四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口限制性内切酶的命名和意义Eco R I序号属名种名株名例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶 限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。第二节 核苷酸的分解代谢2、嘧啶的降解1、嘌呤的降解 核苷酸酶 核苷酸磷酸化酶核苷酸 核苷 碱基+（脱氧）戊糖磷酸

5、嘌呤的分解嘧啶的分解乙酰CoA 琥珀酰CoA第三节 核苷酸的合成代谢从头合成：利用少数几种氨基酸、核糖-5-磷酸、CO2等作为原料来合成。补救合成途径：利用细胞内已有的游离碱基或核苷进行合成。第三节 核苷酸的合成代谢一、核糖核苷酸的生物合成二、脱氧核糖核苷酸的生物合成三、单核苷酸转变成核苷二磷酸和核苷 三磷酸（自学）四、各种核苷酸的相互转变一、核糖核苷酸的生物合成1、嘌呤核苷酸的生物合成(1) 从头合成途径(2) 补救途径(自学)2、嘧啶核苷酸的生物合成(1) 从头合成途径(2) 补救合成途径(自学)1 、嘌呤核苷酸的从头合成途径c、IMP转变为AMP和GMP a、嘌呤环上原子的来源b、IMP

6、的从头合成嘌呤环上各原子的来源天冬氨酸 一碳基团（甲酸盐）谷氨酰胺甘氨酸 一碳基团（甲酸盐）1、次黄嘌呤IMP核苷酸的从头合成5-磷酸核糖 + ATP5-磷酸核糖焦磷酸 + AMP磷酸核糖焦磷酸激酶Mg2+磷酸核糖焦磷酸激酶转酰胺酶5-磷酸核糖胺5-磷酸核糖胺甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸转甲酰基酶来自甲酸（盐）甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸合成酶N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸羧化酶5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸N-琥珀-5-氨基咪唑-4-氨甲酰

7、核苷酸5-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸延胡索酸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5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸IMP的生物合成一碳基团代谢IMP转变为GMP和AMP次黄嘌呤核苷酸腺苷酸黄嘌呤核苷酸鸟苷酸腺苷酸代琥珀酸嘌呤核苷酸合成补救途径（自学） 磷酸核糖转移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi嘧啶核苷酸从头合成途径c、UMP转变为CTPCTPCTP合成酶 ATPGlnH2OUMPUDPUTP a、嘧啶环上原子的来源b、UMP的从头合成嘧啶环上各原子的来源 来自天冬氨酸来自CO2来自NH3NNCCCC654

8、321尿嘧啶核苷酸合成途径嘧啶核苷酸补救合成途径（自学）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二、脱氧核苷酸的合成2、脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成1、脱氧核苷酸的合成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NADP+NADPH+H+硫氧还蛋白还原酶FAD核糖核苷酸还原酶（B1和B2）ATP 、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脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H

9、+SerNADP+Gly N5、N10 亚甲基 FH4 FH2二氢叶酸还原酶Ser羟甲基转移酶ONHNOdR-PCH3ONHNOdR-P核苷酸的合成及相互关系氨基酸与一碳基团代谢1、一碳基团（一碳单位）的概念2、一碳基团和氨基酸代谢Gly、Ser、Thr、His都可以作为一碳基团的供体。 3、一碳基团的利用：参与合成反应， 如磷脂、核苷酸等的合成。一碳基团 在代谢过程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解产生具有一个碳原子的基团（不包括CO2），称为一碳基团。一碳基团的转移除了和许多氨基酸的代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成一碳基团转移酶的辅酶：FH4一碳基团四氢叶酸化合物的结构和命名-CH=NH 亚氨甲基H-CO- 甲酰基-CH2OH 甲醇基-CH= 次甲基-CH2- 亚甲基-CH3 甲基叶酸和 四氢叶酸（FH4）叶酸四氢叶酸HH105N5，N10-CH2-FH4N5-CHO-FH4CH2CHO一碳基团的来源与转变S-腺苷蛋氨酸N5-CH2-FH4N5 N10 - CH2-FH4N5， N10