1 / 50

核酸怎样分解成核苷酸 核苷酸又怎样进一步分解 生物怎样合成核苷酸

第十二章 核酸的降解和核苷酸代谢. 主要内容：. 核酸怎样分解成核苷酸 核苷酸又怎样进一步分解 生物怎样合成核苷酸. 主讲老师：华南师范大学生命科学学院 　　　　　陈文利. 核酸. 核苷酸. 核苷 + Pi. 碱基 + 戊糖 -1-P. 一、核酸的分解代谢. 概况：. （一）核酸的酶解. 核酸酶（磷酸二酯酶）. 核酸内切酶： DNase 、 RNase. 核酸外切酶：蛇毒磷酸二酯酶、牛脾磷酸二酯酶. （二）核苷酸的分解代谢. 核苷酸酶（磷酸单酯酶）. 专一性的磷酸单酯酶 : 3ˊ- 核苷酸酶 , 5ˊ- 核苷酸酶.

landry
Télécharger la présentation

核酸怎样分解成核苷酸 核苷酸又怎样进一步分解 生物怎样合成核苷酸

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第十二章 核酸的降解和核苷酸代谢 主要内容： • 核酸怎样分解成核苷酸 • 核苷酸又怎样进一步分解 • 生物怎样合成核苷酸 主讲老师：华南师范大学生命科学学院 　　　　　陈文利

  2. 核酸 核苷酸 核苷 + Pi 碱基 + 戊糖-1-P 一、核酸的分解代谢 概况：

  3. （一）核酸的酶解 核酸酶（磷酸二酯酶） 核酸内切酶：DNase、RNase 核酸外切酶：蛇毒磷酸二酯酶、牛脾磷酸二酯酶

  4. （二）核苷酸的分解代谢 核苷酸酶（磷酸单酯酶） • 专一性的磷酸单酯酶: 3ˊ-核苷酸酶, 5ˊ-核苷酸酶 • 非专一性磷酸单酯酶

  5. 核苷磷酸化酶 核苷 + Pi 碱基 + 核糖-1-P 核苷水解酶 核苷 + H2O 碱基+核糖 （三）核苷的分解代谢 • 磷酸解 • 水解

  6. （四）嘌呤的分解代谢 不同种类的生物分解嘌呤的能力不同，产物也不同。人、灵长类、鸟类、某些爬虫类将嘌呤分解成尿酸，其他生物还可将尿酸进一步分解成尿囊素、尿囊酸、尿素、甚至CO2、NH3。

  7. 核酸中的嘌呤主要是Ade、Gua首先脱氨，分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤，再进一步代谢生成尿酸。核酸中的嘌呤主要是Ade、Gua首先脱氨，分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤，再进一步代谢生成尿酸。

  8. 尿酸过多导致痛风（gout）

  9. 结构与次黄嘌呤很相似的别嘌呤醇（allopurinol）对黄嘌呤氧化酶有很强的抑制作用，可用来治疗痛风。结构与次黄嘌呤很相似的别嘌呤醇（allopurinol）对黄嘌呤氧化酶有很强的抑制作用，可用来治疗痛风。

  10. 总结嘌呤的分解代谢。

  11. （五）嘧啶碱的分解代谢 RNA：Cyt、Ura

  12. DNA：Thy

  13. 嘧啶分解代谢总结

  14. AMP IMP GMP 二、核苷酸的生物合成 （一）嘌呤核苷酸的生物合成 1．从头合成途径（De novo synthesis） 首先合成IMP

  15. IMP合成概况： 第一阶段: R-5-P→5-氨基咪唑核苷酸，形成了咪唑环，包括反应（1）～（6）

  16. Many steps require an activated ribose sugar

  17. The committed step in the do novo synthesis of purine nucleotides

  18. 第二阶段: 5-氨基咪唑核苷酸→IMP，在5-氨基咪唑核苷酸分子上形成另一个环状结构（嘧啶环），形成IMP。

  19. IMP合成总结

  20. purine环各原子的来源

  21. Gln是合成嘌呤核的氮原子供体，与Gln结构相似的一些化合物如氮丝氨酸（azaserine）和6-重氮-5-氧代正亮氨酸（6-diazo-5-oxonorleucine,DON）是Gln的拮抗物，阻止生物体利用Gln合成嘌呤核苷酸（即阻止反应5），从而阻止核苷酸的合成。 FH4­是一碳单位的载体，叶酸的拮抗物如氨基喋呤（amino protein）、氨甲蝶呤（amethop terin）抑制反应4,10，阻止嘌呤核苷酸的合成，研究这些化合物对治疗癌肿可提供有益的帮助。

  22. Purine Biosynthesis (de novo) (A bunch of steps you don’t need to know) IMP (Inosine Monophosphate) ATP GTP AMP GMP Feedback Inhibition

  23. The synthesis of AMP and GMP from IMP

  24. ATP ADP R-1-P Pi (1) Pu 嘌呤核苷 嘌呤核苷酸 2．补救途径（salvage pathway） (2) phosphoribosyl transferase

  25. (adenine phosohoribosyl transferase) (hypoxanthine-guanine phosohoribosyl transferase)

  26. 嘌呤核苷酸补救合成的生理意义 • 节约能量和一些氨基酸的消耗。 • 有些组织（如脑、骨髓）不能从头合成嘌呤核苷酸，只能进行嘌呤核苷酸的补救合成。 • HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌综合症。

  27. Lesch-Nyhan Syndrome • Absence of HGPRTase • X-linked (Gene on X) • Occurs primarily in males • Characterized by: • Increased uric acid • Spasticity • Neurological defects • Aggressive behavior • Self-mutilation

  28. 嘌呤核苷酸生物合成的调控

  29. CMP UMP TMP （二）嘧啶核苷酸的生物合成 与嘌呤核苷酸合成的 显著不同处：先合成嘧啶环，然后再和PRPP作用形成核苷酸。 相同处：都有从头合成途径和补救途径。

  30. 1．尿苷酸（UMP）的合成： （1）从头合成途径（De novo synthesis） 第一阶段：合成氨甲酰磷酸 第二阶段: 嘧啶核的形成，包括反应2，3，4 第三阶段：形成尿苷酸, 包括反应5，6

  31. The pyrimidine biosynthetic pathway

  32. R-1-P Pi Ura U（尿苷） 尿苷磷酸化酶 ATP 尿苷激酶 ADP PRPP PPi Ura UMP 尿嘧啶磷酸核糖转移酶 （2）补救途径（salvage pathway）

  33. + NH3 UMP CMP 2. 胞苷酸（CMP）的合成

  34. CTP synthesis from UTP

  35. Cyt + PRPP CMP + PPi ATP ADP C CMP 胞苷激酶 (胞苷) 补救途径

  36. 嘧啶核苷酸生物合成的调控

  37. Biosynthesis: Purine vs Pyrimidine Purine Pyrimidine • Synthesized on PRPP • Regulated by GTP/ATP • Generates IMP • Requires Energy • Synthesized then added to PRPP • Regulated by UTP • Generates UMP/CMP • Requires Energy Both are very complicated multi-step process which your kindly professor does not expect you to know in detail

  38. （三）脱氧核苷酸的生物合成 1. 核苷二磷酸的还原

  39. Hydroxyurea • Specifically inhibits ribonucleotide reductase NDP dNDP • Inhibits DNA synthesis without affecting RNA synthesis or other nucleotide pools • Cleared from the body rapidly so not used extensively in the clinic

  40. + CH3 -(O) UMP → UDP dUDP →dUMP dTMP 2. 脱氧胸苷酸（dTMP）的合成 UMP→dTMP 要解决二个问题: （1）糖基的脱氧 （2）碱基的甲基化，先脱氧后甲基化，高等动物中 在DP水平上脱氧，在MP水平上甲基化

  41. 胸苷酸合成的抑制剂 癌症治疗中的应用

More Related