核酸结构与功能 12核苷酸代谢

核酸结构与功能12核苷酸代谢第1页/共159页

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牛牛文库文档分享第20页/共159页第八章

核酸的结构和功能StructureandFunctionofNucleicAcid罗开珺研究员硕士生导师kaijun_luo@2013.11.20

牛牛文库文档分享第21页/共159页课前5分钟本周教学助理：

牛牛文库文档分享第22页/共159页本章主要内容一核酸简介二核酸的化学组成及其一级结构三DNA的空间结构与功能四RNA的结构与功能五核酸的理化性质六核酸酶

牛牛文库文档分享第23页/共159页核酸(nucleicacid)

是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子（一种线状聚合物），携带和传递遗传信息。

牛牛文库文档分享第24页/共159页一、核酸的发现和研究工作进展1868年FridrichMiescher从脓细胞中提取“核素”1944年

Avery等人证实DNA是遗传物质1953年

Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构1965年Nirenberg发现遗传密码1970年Temin和Baltimore发现逆转录酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA测序方法1985年Mullis发明PCR技术1990年美国启动人类基因组计划(HGP)1994年中国人类基因组计划启动2001年美、英等国完成人类基因组计划基本框架

牛牛文库文档分享第25页/共159页二、核酸的分类及分布90%以上分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸

核糖核酸携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型(genotype)。参与细胞内DNA遗传信息的表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。

牛牛文库文档分享第26页/共159页第一节核酸的化学组成及其一级结构TheChemicalComponentandPrimaryStructureofNucleicAcid核苷酸的结构核酸的一级结构

牛牛文库文档分享第27页/共159页核酸的化学组成2.元素组成C、H、O、N、P（9~10%）3.分子组成——碱基(base)：嘌呤碱（两种），嘧啶碱（三种）——戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖——磷酸(phosphate)1.核酸的基本单位：核苷酸

牛牛文库文档分享第28页/共159页嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)碱基

牛牛文库文档分享第29页/共159页嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)（只存在于RNA中）（只存在于DNA中）

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碱基的互变异构酮式－烯醇

C=OC-OHNN氨基－亚氨基

C-NH2C=NH2+

+HNHN

受介质pH影响

牛牛文库文档分享第31页/共159页戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´核糖(ribose)（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)H

牛牛文库文档分享第32页/共159页核苷：AR,GR,UR,CR脱氧核苷：dAR,dGR,dTR,dCR一、核苷酸的结构1.核苷(ribonucleoside)的形成碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。1´1糖苷键：单键，易转动，对酸敏感

牛牛文库文档分享第33页/共159页核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

2.核苷酸(ribonucleotide)的结构与命名核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。

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电脑模型图简化式酯键糖苷键

牛牛文库文档分享第35页/共159页体内重要的游离核苷酸及其衍生物含核苷酸的生物活性物质：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD

等都含有

AMP

多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP

环化核苷酸:cAMP，cGMPNADP+NAD+

牛牛文库文档分享第36页/共159页5´端3´端3.核苷酸的连接核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。CGA

牛牛文库文档分享第37页/共159页二、核酸的一级结构定义核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。

牛牛文库文档分享第38页/共159页AGP5PTPGPCPTPOH3书写方法5pApCpTpGpCpT-OH

35

ACTGCT

3目录

牛牛文库文档分享第39页/共159页第二节DNA的空间结构与功能DimensionalStructureandFunctionofDNADNA的二级结构-双螺旋结构

DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装

牛牛文库文档分享第40页/共159页DNA的二级结构-双螺旋结构DNA双螺旋结构的研究背景和历史意义DNA双螺旋结构模型要点DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装DNA的超螺旋结构原核生物DNA的高级结构DNA在真核生物细胞核内的组装DNA的功能

牛牛文库文档分享第41页/共159页一、DNA的二级结构——双螺旋结构

牛牛文库文档分享第42页/共159页（一）DNA双螺旋结构的研究背景和历史意义

碱基组成分析Chargaff规则：[A]=

[T][G]

[C]

碱基的理化数据分析A-T、G-C以氢键配对较合理DNA纤维的X-线衍射图谱分析目录

牛牛文库文档分享第43页/共159页Chargaff规则任何一种生物中各碱基相对比例相同

即：A=T，G=C；不同生物的DNA,其碱基组成不同；同一个体不同器官、组织的DNA,其碱基组成相同。DNA双螺旋结构发现的历史意义：揭示了生物体遗传信息储存及表达的分子机制开创了现代分子生物学是生物学发展史上的里程碑

牛牛文库文档分享第44页/共159页（二）DNA双螺旋结构模型要点（Watson,Crick,1953）DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。螺旋直径为2nm，形成大沟(majorgroove)及小沟(minorgroove)相间。目录

牛牛文库文档分享第45页/共159页（二）DNA双螺旋结构模型要点

（Watson,Crick,1953）碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T;GC）。亲水的糖-磷酸骨架位于外侧。相邻碱基互相平行，平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。目录

牛牛文库文档分享第46页/共159页碱基互补配对

TAGC

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牛牛文库文档分享第49页/共159页（二）DNA双螺旋结构模型要点

（Watson,Crick,1953）氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。目录

牛牛文库文档分享第50页/共159页（三）DNA双螺旋结构的多样性目录

牛牛文库文档分享第51页/共159页B-

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牛牛文库文档分享第55页/共159页二、DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装（一）DNA的超螺旋结构超螺旋结构(superhelix或supercoil)DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。正超螺旋(positivesupercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方同相同负超螺旋(negativesupercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方向相反

牛牛文库文档分享第56页/共159页意义DNA超螺旋结构整体或局部的拓扑学变化及其调控对于DNA复制和RNA转录过程具有关键作用。

牛牛文库文档分享第57页/共159页（二）原核生物DNA的高级结构

牛牛文库文档分享第58页/共159页（三）DNA在真核生物细胞核内的组装真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体(nucleosome)。核小体的组成DNA：约200bp组蛋白：H1H2A，H2BH3H4

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牛牛文库文档分享第61页/共159页三、DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。基因从结构上定义，是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。

牛牛文库文档分享第62页/共159页第三节

RNA的结构与功能StructureandFunctionofRNA信使RNA的结构与功能（帽子结构）转运RNA的结构与功能核蛋白体RNA的结构与功能其他小分子RNA及RNA组学

牛牛文库文档分享第63页/共159页RNA的种类、分布、功能

牛牛文库文档分享第64页/共159页一、信使RNA的结构与功能hnRNA内含子(intron)mRNA*mRNA成熟过程

外显子(exon)目录

牛牛文库文档分享第65页/共159页*mRNA结构特点1.大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C´2也是甲基化，形成帽子结构：m7GpppNm-。2.大多数真核mRNA的3´末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚A尾。帽子结构和多聚A尾都是转录后生成的

牛牛文库文档分享第66页/共159页帽子结构

牛牛文库文档分享第67页/共159页mRNA核内向胞质的转位mRNA的稳定性维系翻译起始的调控帽子结构和多聚A尾的功能eIF4A帽结合蛋白（CBPs)polyA结合蛋白(PAB)

牛牛文库文档分享第68页/共159页*mRNA的功能把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。（三个碱基决定一个氨基酸）。DNAmRNA蛋白转录翻译原核细胞细胞质细胞核DNA内含子外显子转录转录后剪接转运mRNAhnRNA翻译蛋白真核细胞

牛牛文库文档分享第69页/共159页*tRNA的一级结构特点含10~20%稀有碱基，如DHU3´末端为—CCA-OH5´末端大多数为G

具有TC二、转运RNA的结构与功能

牛牛文库文档分享第70页/共159页N,N二甲基鸟嘌呤N6-异戊烯腺嘌呤双氢尿嘧啶4-巯尿嘧啶

稀有碱基

牛牛文库文档分享第71页/共159页*tRNA的二级结构——三叶草形

氨基酸臂

DHU环反密码环（其三个碱基与mRNA上的密码子配对）额外环

TΨC环氨基酸臂额外环

牛牛文库文档分享第72页/共159页*tRNA的三级结构——倒L形*tRNA的功能活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。

牛牛文库文档分享第73页/共159页*rRNA的结构三、核蛋白体RNA的结构与功能*rRNA的功能参与组成核蛋白体，作为蛋白质生物合成的场所。

牛牛文库文档分享第74页/共159页*rRNA的种类（根据沉降系数）真核生物5SrRNA28SrRNA5.8SrRNA18SrRNA原核生物5SrRNA23SrRNA16SrRNA

牛牛文库文档分享第75页/共159页核蛋白体的组成原核生物（以大肠杆菌为例）真核生物（以小鼠肝为例）小亚基30S40SrRNA16S1542个核苷酸18S1874个核苷酸蛋白质21种占总重量的40%33种占总重量的50%大亚基50S60SrRNA23S5S2940个核苷酸120个核苷酸28S5.85S5S4718个核苷酸160个核苷酸120个核苷酸蛋白质31种占总重量的30%49种占总重量的35%

牛牛文库文档分享第76页/共159页四、其他小分子RNA及RNA组学除了上述三种RNA外，细胞的不同部位存在的许多其他种类的小分子RNA，统称为非mRNA小RNA(smallnon-messengerRNAs,snmRNAs)。snmRNAs

牛牛文库文档分享第77页/共159页snmRNAs的种类核内小RNA核仁小RNA胞质小RNA催化性小RNA小片段干涉RNA

snmRNAs的功能参与hnRNA和rRNA的加工和转运。

牛牛文库文档分享第78页/共159页RNA组学研究细胞中snmRNAs的种类、结构和功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时间、不同状态下snmRNAs的表达具有时间和空间特异性。RNA组学

牛牛文库文档分享第79页/共159页核酸和蛋白质的比较

牛牛文库文档分享第80页/共159页核酸的理化性质ThePhysicalandChemicalCharactersofNucleicAcid第四节目录OD260的应用DNA的变性DNA的复性与分子杂交

牛牛文库文档分享第81页/共159页一.溶解性不溶于乙醇或异丙醇溶解于水中由于核糖和磷酸的存在，具有较强的酸性高分子特性：粘度，沉降系数二.紫外吸收共轭双键平均分子在260nm处

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牛牛文库文档分享第83页/共159页1.DNA或RNA的定量OD260=1.0相当于50μg/ml双链DNA40μg/ml单链DNA（或RNA）20μg/ml寡核苷酸2.判断核酸样品的纯度DNA纯品:OD260/OD280=1.8RNA纯品:OD260/OD280=2.0OD260的应用目录

牛牛文库文档分享第84页/共159页二、DNA的变性(denaturation)定义：在某些理化因素作用下，DNA氢键破坏，双链解开成两条单链的过程。方法：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。变性后其它理化性质变化：OD260增高 粘度下降比旋度下降 浮力密度升高酸碱滴定曲线改变 生物活性丧失目录

牛牛文库文档分享第85页/共159页DNA变性的本质是双链间氢键的断裂

牛牛文库文档分享第86页/共159页例：变性引起紫外吸收值的改变DNA的紫外吸收光谱增色效应：DNA变性时其溶液OD260增高的现象。目录

牛牛文库文档分享第87页/共159页热变性解链曲线：如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260（absorbance，A，A260代表溶液在260nm处的吸光率）值作图，所得的曲线称为解链曲线。目录

牛牛文库文档分享第88页/共159页Tm：变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度(meltingtemperature,Tm)。其大小与G+C含量成正比。目录

牛牛文库文档分享第89页/共159页三、DNA的复性与分子杂交

DNA复性(renaturation)的定义在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。减色效应DNA复性时，其溶液OD260降低。热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火(annealing)。目录

牛牛文库文档分享第90页/共159页在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链(heteroduplex)。这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA之间形成，也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。核酸分子杂交(hybridization)

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牛牛文库文档分享第92页/共159页DNA-DNA杂交双链分子变性复性不同来源的DNA分子

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牛牛文库文档分享第94页/共159页核酸分子杂交的应用研究DNA分子中某一种基因的位置定两种核酸分子间的序列相似性检测某些专一序列在待检样品中存在与否是基因芯片技术的基础

牛牛文库文档分享第95页/共159页探针在核酸杂交的基础上发展起来的一种用于研究核酸和基因诊断的新技术称为探针技术。探针：单链的核苷酸聚合体标记后，就可以称为探针。

牛牛文库文档分享第96页/共159页第五节

核酸酶

Nuclease

牛牛文库文档分享第97页/共159页核酸酶是指所有可以水解核酸的酶依据底物不同分类DNA酶(deoxyribonuclease,DNase)：专一降解DNA。RNA酶(ribonuclease,RNase)：专一降解RNA。依据切割部位不同核酸内切酶：分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。核酸外切酶：5´→3´或3´→5´核酸外切酶。

牛牛文库文档分享第98页/共159页参与DNA的合成与修复及RNA合成后的剪接等重要基因复制和基因表达过程负责清除多余的、结构和功能异常的核酸，同时也可以清除侵入细胞的外源性核酸在消化液中降解食物中的核酸以利吸收体外重组DNA技术中的重要工具酶生物体内的核酸酶负责细胞内外催化核酸的降解

核酸酶的功能

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核酶催化性DNA(DNAzyme)人工合成的寡聚脱氧核苷酸片段，也能序列特异性降解RNA。催化性RNA(ribozyme)作为序列特异性的核酸内切酶降解mRNA。

牛牛文库文档分享第100页/共159页小结DNA的组成与结构及性质

一级：碱基序列二级：双螺旋结构三级：核小体、超螺旋等RNA的组成与结构

mRNA：密码子、5’帽子、3’poly尾

tRNA：三叶草、倒L型结构、反密码子

rRNA：大、小亚基的组装DNA与RNA的区别：组成、结构、功能

牛牛文库文档分享第101页/共159页核酸的性质OD260/OD280变性与复性增色效应与减色效应解链曲线与解链温度分子杂交与探针技术

牛牛文库文档分享第102页/共159页DNA和RNA的比较

牛牛文库文档分享第103页/共159页第九章核苷酸代谢MetabolismofNucleotides罗开珺研究员硕士生导师kaijun_luo@2012.11.14

牛牛文库文档分享第104页/共159页第一节嘌呤核苷酸的代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢1、嘌呤核苷酸的从头合成2、嘌呤核苷酸的补救合成途径3、嘌呤核苷酸的相互转变4、脱氧核糖核苷酸的生成5、嘌呤核苷酸的抗代谢物二、嘌呤核苷酸的分解代谢第二节嘧啶核苷酸的代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢1、嘧啶核苷酸的从头合成2、嘧啶核苷酸的补救合成3、嘧啶核苷酸的抗代谢物二、嘧啶核苷酸的分解代谢

牛牛文库文档分享第105页/共159页核酸的消化与吸收概述食物核蛋白蛋白质核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、肠核苷酸酶碱基戊糖核苷酶

牛牛文库文档分享第106页/共159页磷酸戊糖途径5-磷酸木酮糖

C55-磷酸木酮糖

C57-磷酸景天糖

C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤藓糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

C36-磷酸葡糖(C6)×36-磷酸葡糖酸内酯(C6)×36-磷酸葡糖酸(C6)×35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖

C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡糖脱氢酶3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡糖酸脱氢酶CO2

第一阶段：氧化反应生成磷酸戊糖、NADPH+H+及CO2

第二阶段则：非氧化反应包括一系列基团转移

牛牛文库文档分享第107页/共159页戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´核糖(ribose)（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)H

牛牛文库文档分享第108页/共159页一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成

作为合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来一碳单位是甘氨酸(Gly)、丝氨酸(Ser)、甲硫氨酸(Met)和组氨酸(His)的特殊产物

牛牛文库文档分享第109页/共159页甲基

(methyl)-CH3甲烯基

(methylene)-CH2-甲炔基

(methenyl)-CH=甲酰基

(formyl)-CHO亚胺甲基

(formimino)-CH=NH

种类

牛牛文库文档分享第110页/共159页一碳单位的互相转变N10—CHO—FH4N5,N10=CH—FH4N5,N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3色氨酸组氨酸丝氨酸和甘氨酸甲酰基甲炔基甲烯基甲基亚胺甲基

牛牛文库文档分享第111页/共159页嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)碱基

牛牛文库文档分享第112页/共159页嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)（只存在于RNA中）（只存在于DNA中）

牛牛文库文档分享第113页/共159页第一节

嘌呤核苷酸的代谢MetabolismofPurineNucleotides

牛牛文库文档分享第114页/共159页嘌呤核苷酸的结构GMP鸟嘌呤AMP腺嘌呤

牛牛文库文档分享第115页/共159页一、嘌呤核苷酸的合成代谢从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)

牛牛文库文档分享第116页/共159页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

牛牛文库文档分享第117页/共159页嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳单位）甘氨酸甲酰基（一碳单位）谷氨酰胺（酰胺基）

牛牛文库文档分享第118页/共159页IMP生成总反应过程

牛牛文库文档分享第119页/共159页过程1.IMP（inosinemonophosphate）的合成2.AMP和GMP的生成

牛牛文库文档分享第120页/共159页R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶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IMPAMPGMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶

牛牛文库文档分享第121页/共159页1.IMP的合成过程①磷酸核糖酰胺转移酶②GAR合成酶③转甲酰基酶④FGAM合成酶⑤AIR合成酶

牛牛文库文档分享第122页/共159页

牛牛文库文档分享第123页/共159页2、AMP和GMP的生成①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脱氢酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶

牛牛文库文档分享第124页/共159页AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶

牛牛文库文档分享第125页/共159页嘌呤核苷酸从头合成特点•

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。

牛牛文库文档分享第126页/共159页从头合成的调节R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP++_____IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP__++调节方式：反馈调节和交叉调节

牛牛文库文档分享第127页/共159页

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

牛牛文库文档分享第128页/共159页腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)参与补救合成的酶

牛牛文库文档分享第129页/共159页腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成过程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP

牛牛文库文档分享第130页/共159页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。

牛牛文库文档分享第131页/共159页（三）嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH3

牛牛文库文档分享第132页/共159页（四）脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）

牛牛文库文档分享第133页/共159页dNDP

+

ATP

激酶dNTP+ADP二磷酸脱氧核苷NDPdNDP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SS硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）脱氧核苷酸的生成

牛牛文库文档分享第134页/共159页（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。嘌呤类似物氨基酸类似物叶酸类似物6-巯基嘌呤6-巯基鸟嘌呤8-氮杂鸟嘌呤等氮杂丝氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等

牛牛文库文档分享第135页/共159页次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)6-巯基嘌呤的结构

牛牛文库文档分享第136页/共159页6-巯基嘌呤抑制嘌呤核苷酸合成的机制6-巯基嘌呤

HGPRT6-巯基嘌呤

6-巯基嘌呤核苷酸

6MP

6-MPMP

AMPR5PPRPPPRAIMPGMP―PRPP

6-MPMP――――

牛牛文库文档分享第137页/共159页甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺核苷酸（GAR）==甲酰甘氨脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤H(I)PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（A）GMP==PRPPPPi鸟嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸MTXMTX

牛牛文库文档分享第138页/共159页二、嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶碱基1-磷酸核糖

牛牛文库文档分享第139页/共159页嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH(I)（次黄嘌呤）GX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤