北大基础医学生物化学ppt课件 核苷酸代谢

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1、刘新文第八章核苷酸代谢北京大学医学部生物化学与分子生物学系第一节概述一、核苷酸的主要生理功能：①合成DNA、RNA的原料，这是体内核苷酸最重要的功能。②生物体的直接供能物质：ATP、GTP、UTP、CTP等。主要为ATP③某些核苷酸的衍生物是多种生物合成过程的活性中间物质:UDP—葡萄糖是糖原合成的活性中间物质．CDP—甘油二酯是甘油磷酸酯合成的中间活性物质等。④环核苷酸cAMP与cGMP作为信息分子，参加物质代谢和生理过程的调节。⑤AMP是某些辅酶(NAD+、NADP+、FAD、辅酶A)的组成成分。二、核苷酸的代谢动态

2、核苷酸食物核酸生物合成组织核酸NTP组织核酸某些辅酶活性中间物质cAMP与cGMP第二节核苷酸的合成代谢从头合成(denovosynthesis)途径：利用简单物质为原料，经过一系列酶促反应（复杂过程），合成核苷酸。补救合成(或重新利用，salvagepathway)途径：利用体内游离的碱基或核苷（现成原料），经过比较简单的反应过程，合成核苷酸。一、嘌呤核苷酸的合成代谢1、从头合成途径：从头合成是体内嘌呤核苷酸合成的主要途径原料：磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2及一碳单位部位：胞液图1.嘌呤环原料来源【记忆】

3、“竹竿”（Gly）立中央，“谷子”(Gln)下面长，二氧化碳“天”(Asp)上飘，“假仙”（甲酰）在两旁活性磷酸核糖形式：磷酸核糖焦磷酸（PRPP）两个阶段：首先合成IMP，再由IMP转变成AMP与GMP嘌呤核苷酸是在一磷酸水平上合成的在合成嘌呤核苷酸的过程中逐步合成嘌呤环调节酶：磷酸核糖焦磷酸激酶、磷酸核糖酰氨氨基转移酶磷酸核糖酰胺转移酶催化的反应是嘌呤核苷酸合成的托管步骤（committedstep，关键步骤），AMP与GMP能够协同抑制此酶的活性2、补救合成：脑、骨髓等只能进行补救合成自毁容貌症：完全缺少次黄嘌呤鸟

4、嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）二、嘧啶核苷酸的合成代谢1、从头合成途径原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2部位：胞液两个阶段：首先合成UMP，再由UMP转变成CTP与dTMP胞嘧啶核苷酸的生成发生在三磷酸水平，由UTP转变为CTP先合成嘧啶环，再合成嘧啶核苷酸调节酶：磷酸核糖焦磷酸激酶（PRPP合成酶）、氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPSⅡ，位于细胞液中）2、补救合成原料：NDP（dTMP的直接原料为dUMP）脱氧（还原）过程发生在二磷酸水平dTMP的生成发生在一磷酸水平，但脱氧（还原）过程仍然发生在二磷酸水平三、脱氧核

5、糖核苷酸的生成四、抗代谢物：竞争性抑制1、6巯基嘌呤（6MP）：次黄嘌呤（I）的类似物，抑制HGPRT及嘌呤核苷酸的补救合成。在体内可转变为6巯基嘌呤核苷酸，抑制嘌呤核苷酸的从头合成。2、5氟尿嘧啶（5FU）：胸腺嘧啶的类似物，抑制胸腺嘧啶核苷酸的合成。3、阿糖胞苷：胞苷的类似物，抑制dCDP的生成。4、氨甲蝶呤（MTX）：叶酸类似物，抑制四氢叶酸的合成，从而同时抑制嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸的从头合成5、氮杂丝氨酸：Gln类似物，同时抑制嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的从头合成第三节核苷酸的分解代谢一、嘌呤核苷酸的分解代谢1、

6、分解代谢最终产物：尿酸关键酶：黄嘌呤氧化酶代谢抑制剂－别嘌呤醇2、嘌呤代谢障碍导致的相关疾病——痛风痛风的机理：尿酸生成过量或尿酸排出过少。如：次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）不完全缺乏促使嘌呤核苷酸过度生成别嘌呤醇治疗痛风的机理：次黄嘌呤类似物，竞争性抑制黄嘌呤氧化酶；或转变为别嘌呤醇核苷酸，抑制嘌呤核苷酸从头合成二、嘧啶核苷酸的分解代谢最终产物：β氨基酸、CO2、NH3U、C……β-Ala、CO2、NH3T…………β-氨基丁酸、CO2、NH3（β-Ala、β-氨基丁酸均属于β氨基酸）食物核蛋白蛋白质核酸（

7、RNA及DNA）单核苷酸磷酸核苷碱基戊糖（或磷酸戊糖）胃酸胰核酸酶（核糖核酸酶，脱氧核糖核酸酶）（磷酸二酯酶）肠胰核苷酸酶（磷酸单酯酶）核苷酶（水解或磷酸解）天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸CO2一碳单位磷酸核糖AMPIMPGMPR-5-P5磷酸核糖PP-1-R-5-P1-焦磷酸-5-磷酸核糖（PRPP）H2N-1-R-5-P1氨基5磷酸核苷（PRA）ATPAMPPRPP合成酶谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶（1）IMP的合成H2N-1-R-5-P1氨基5磷酸核苷（PRA）H2C-NH2

8、+O=C-OH甘氨酸NH2H2C

9、O=CNH

10、R-

11、5’-P甘氨酰胺核苷酸（GAR）GAR合成酶ATP，Mg2+NH2H2C

12、O=CNH

13、R-5’-P甘氨酰胺核苷酸（GAR）NHH2CCHO

14、O=CNH

15、R-5’-P甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）N5，N10-甲炔FH4FH4转甲酰基酶NHH2CCHO

16、O=CNH

17、R-5’-P甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）NHH2CC