生物化学第十二章核酸降解及核苷酸代谢

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1、第十二章核酸降解及核苷酸代谢内容第一节核酸的酶促降解第二节核苷酸的分解代谢第三节核苷酸的合成代谢嘌呤核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成第一节核酸的酶促降解核苷酸核苷酸酶核苷+磷酸核酸核酸酶核苷磷酸化酶碱基+1-P-戊糖碱基+戊糖核苷酶核酸酶的分类磷酸二酯酶磷酸单酯酶专门切割核苷酸链末端的磷酸基，产物中有无机磷酸。底物专一性脱氧核糖核酸酶核糖核酸酶非特异性核酸酶切割位点核酸内切酶核酸外切酶核糖核酸酶（RNase）5´ppppOHPyPuPyPypppGACUpppGA3´RNaseAARNaseT1T1（Pu：嘌呤Py：嘧啶）产物：5′-OH末端和3′-磷酸基末端的寡核苷酸片段。AAARN

2、ase对RNA的水解位点示意图RNase：作用于RNA内部的磷酸二酯键，主要有RNaseA；核酸酶内切酶脱氧核糖核酸酶（DNase)DNase：作用于DNA内部的磷酸二酯键，主要有DNaseⅠ和限制性内切酶。DNaseⅠ：牛胰脱氧核糖核酸酶，可切割双链和单链DNA，产物为5′–磷酸基和3′–OH末端的寡核苷酸。限制性内切酶：高度特异性的DNA内切酶，专一性认别并切割DNA上特定碱基序列，识别和切割位点通常是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。产物：双链DNA片段，5′-磷酸基和3′-OH。核酸酶内切酶常用的DNA限制性内切酶的专一性酶辨认的序列和切口说明‥‥A

3、GCT‥‥‥‥TCGA‥‥‥‥GGATCC‥‥‥‥CCTAGG‥‥‥‥AGATCT‥‥‥‥TCTAGA‥‥‥‥GAATTC‥‥‥‥CTTAAG‥‥‥‥AAGCTT‥‥‥‥TTCGAA‥‥‥‥GTCGAC‥‥‥‥CAGCTG‥‥‥‥CCCGGG‥‥‥‥GGGCCC‥‥BamHIAluIBglIEcoRIHindⅢSalISmaI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EcoRI序号属名种名株名例：EcoRI，这是从大肠杆菌（E.coli）R菌株中分离出的一种限制性内切酶。限制

4、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。5´ppppOHBpppp3´BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（5´端外切，切5´–磷酸酯键，得3´–单核苷酸）蛇毒磷酸二酯酶（3´端外切，切3´–磷酸酯键，得5´–单核苷酸）从核酸链的一端进行酶切。核酸外切酶对核酸的水解位点核酸酶外切酶第二节核苷酸的分解代谢核苷酸核苷酸酶核苷+磷酸核苷磷酸化酶碱基+1-P-戊糖碱基+戊糖核苷酶戊糖代谢进一步分解一、嘌呤的分解代谢尿酸：人和猿类及一些排尿酸的动物（鸟类、某些爬虫类和昆虫）；嘌呤降解终

5、产物尿囊素：除人及猿类外其他哺乳类和腹足类动物；尿囊酸：某些硬骨鱼类；尿素：多数鱼类及两栖类；氨和CO2：某些低等动物（如甲壳类）；腺嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤鸟嘌呤腺嘌呤脱氨酶H2ONH3鸟嘌呤脱氨酶NH3H2O黄嘌呤氧化酶O2＋H2OH2O2黄嘌呤氧化酶尿酸尿囊素尿囊酸尿酸氧化酶2H2OO2CO2H2O2尿囊素酶H2O尿素2乙醛酸＋NH3、CO2尿囊酸酶H2O嘌呤的分解NH3、CO2X（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶H（次黄嘌呤）A（腺嘌呤）H2ONH3G（鸟嘌呤）H2ONH3尿囊酸尿囊素黄嘌呤氧化酶嘌呤的分解代谢尿素乙酰CoA嘧啶的分解酸β-脲基丙酸二、嘧啶的分解代谢嘧啶的分解胞嘧啶NH3尿嘧

6、啶二氢尿嘧啶H2OCO2+NH3β-丙氨酸b-脲基丙酸H2O胸腺嘧啶β-脲基异丁酸β-氨基异丁酸二氢胸腺嘧啶嘧啶的分解代谢第三节核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成二、嘧啶核苷酸的合成三、脱氧核糖核苷酸的生成四、单核苷酸转变成核苷二磷酸和核苷三磷酸一、嘌呤核苷酸的合成从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成核糖核苷酸的过程利用磷酸核糖、氨基酸、甲酸盐及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核糖核苷酸的途径（一）嘌呤核苷酸的从头合成GMPAMP

7、嘌呤碱合成的元素来源CO2Asp甲酰基（一碳单位）甲酰基（一碳单位）Gln（酰胺基）Gly合成过程1.在PRPP基础上逐步合成嘌呤环，首先合成IMP（IMP合成）；2.再由IMPAMP和GMP1、IMP的合成过程5-磷酸核糖的活化ATPAMP磷酸核糖焦磷酸激酶PRPP（5–磷酸核糖焦磷酸）R-5-P（5–磷酸核糖）①磷酸核糖焦磷酸酰胺基转移酶②GAR合成酶③转甲酰基酶④FGAM合成酶⑤AIR合成酶IMP的合成过程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