核酸的酶促降解与苷酸代谢

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1、第八章核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解核苷酸的分解代谢核苷酸的生物合成第一节核酸的酶促降解一、核酸外切酶二、核酸内切酶三、限制性内切酶核酸酶核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶一、外切核酸酶牛脾磷酸二酯酶（5´端外切，得3’核苷酸）蛇毒磷酸二酯酶（3´端外切得5’核苷酸）5´pppOHBpppp3´BBBBBBBOH二、内切核酸酶GA5´ppppOHPyPuPyPy1´pppGACUppp3´bPu：嘌呤Py：嘧啶a三、限制性内切酶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回文序列，并在此序列的某位点水解DNA，这类酶称为限制性内切

2、酶（ristrictionendonuclease）。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（Ecoli）R菌株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一、核苷酸的分解代谢二、嘌呤的分解代谢三、嘧啶的分解代谢一、核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶Pi碱基核苷磷酸化酶1-磷酸核糖核苷酶碱基＋核糖二、嘌呤的分解NNNNNH2HNNNNOHHNNNNO

3、HOHNNNNOHHNH2NNNNOHOHHO尿酸人、灵长类、鸟类、爬行类等------尿酸NNNNOHOH2HONNNNOHOHHONNNNOHOH2H2OOHNOH2NH2COOHCHONH3＋CO2尿酸尿囊素尿囊酸其他哺乳动物----尿囊素硬骨鱼类------尿囊酸两栖类------尿素、乙醛酸植物---------尿囊酸最终产物人、灵长类、鸟类、爬行类等------尿酸其他哺乳动物----尿囊素硬骨鱼类------尿囊酸两栖类------尿素、乙醛酸植物---------尿囊酸二嘧啶的分解第三节核苷酸的合成代谢核苷酸合成的2条途径：1、从头合成途径：利

4、用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、二氧化碳等简单化合物为原料，经一系列酶促反应合成核苷酸的过程。主要的合成途径。2、补救合成途径（自学）：利用体内游离的碱基或核苷，经过简单反应过程合成核苷酸。次要合成途径。一、嘌呤核苷酸的合成：（一）嘌呤核苷酸的从头合成途径1.嘌呤环各组成成分的来源2.过程：两个阶段第一阶段：次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成第二阶段：腺嘌呤核苷酸(AMP)与鸟嘌呤核苷酸(GMP)的生成嘌呤核苷酸的从头合成5-磷酸核糖+ATPPRPP+AMPIMPPRPP：5-磷酸核糖-1-焦磷酸PRPP合成酶天冬氨酸甘氨酸谷氨酰胺一碳单位CO2次黄嘌呤核苷酸(IM

5、P)的合成AMP与GMP的生成IMP腺苷酸代琥珀酸黄嘌呤核苷酸（XMP）AspNADH+H+NAD+AMPGTPGMPGlnATP延胡索酸AMP与GMP的生成（二）补救合成途径（salvagepathway）概念：细胞利用现成的嘌呤碱基或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成途径。腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT），次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）。腺嘌呤＋PRPPAMP＋PPiAPRT次黄嘌呤＋PRPPIMP＋PPiHGPRT鸟嘌呤＋PRPPGMP＋PPiHGPRT腺嘌呤核苷AMP腺苷激酶ATPADP反应过程：二、嘧啶核苷酸的合成（一）从头

6、合成先合成嘧啶环，再由嘧啶和PRPP合成嘧啶核苷酸。先合成UMP，再进一步转变为胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸。1、从头合成的过程：（1）UMP的合成：UMP合成原料：谷氨酰胺、CO2、（谷氨酰胺+CO2→氨基甲酰磷酸）、天冬氨酸、PRPP。231天冬氨酸NNCCCC564氨基甲酰磷酸合成过程：Gln+HCO3－H2N-CO-O-HPO3-+Glu氨基甲酰磷酸合成酶2ATP2ADP＋Pi（2）UTP、CTP的合成：UMPUDPUTPUTP+Gln+ATPCTP+Glu+ADP+Pi尿苷酸激酶尿苷酸激酶ATPATPADPADPCTP合成酶CCHCHNNH2NOCR

7、-5-PPP（二）嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶＋PRPP嘧啶核苷酸＋PPi嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷UMP尿苷激酶ATPADP脱氧胸苷TMP胸苷激酶ATPADP三、脱氧核糖核苷酸的生成：脱氧核糖核苷酸（包括嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸）是在二磷酸核苷（NDP）水平还原生成的。dNDPNDPADPGDPCDPUDPdADPdGDPdCDPdUDP核糖核苷酸还原酶Mg2+NADP++H2ONADPH+H+CCHCHNOHNOCdR-5-PdUMPCCCHNOHNOCdR-5-PdTMPCH3TMP合成酶N5，N10-CH2-FH4FH2dTMP→dTDP→dTTP→参与D

8、NA合成。◆dTMP的合成：FH4由d