生物化学-核苷酸代谢.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第九章 核苷酸代谢,（,Nucleotide Metabilism,）,第一节,核苷酸的功能,核酸合成的原料,DNA,合成的原料（,dATP,、,dGTP,、,dCTP,、,dTTP,）,RNA,合成的原料（,ATP,、,GTP,、,CTP,、,UTP,）,体内能量利用形式,ATP,是细胞主要能量形式,生理调节物质,AMP,、,ADP,和,ATP,等是酶的变构效应剂,cAMP,和,cGMP,是信号转导的第二信使。,辅酶的组分,NAD,+,、,NADP,+,、,FAD,和,SHCoA,都含有,AMP,辅因子合成的前体物,GTP,是四氢生物蝶呤合成的前体物,提供磷酸基,ATP,形成代谢的活性中间物,UDP-,葡糖、,GDP-,甘露糖等参与糖复合物合成等,CDP-,胆碱、,CDP-,乙醇胺、,CDP-,二酰甘油等参与磷脂合成,SAM,是活性甲基供体,PAPS,是活性硫酸供体,第二节 核酸的降解与核苷酸代谢,一、,核,酸,与,核,苷,酸,降,解,核,苷,酶,二、核苷酸代谢,核苷酸的两种合成途径,从头合成途径,：指机体利用小分子化合物及一碳单位等物质，经一系列酶促反应合成核苷酸的过程。,补救合成途径,：指机体利用碱基或核苷合成核苷酸的过程。,（一）嘌呤核苷酸的合成与分解,核苷酸,(ribonucleotide),脱氧核苷酸,(deoxyribonucleotide),腺苷一磷酸,(AMP),腺苷二磷酸,(ADP),腺苷三磷酸,(ATP),脱氧腺苷一磷酸,(dAMP),脱氧腺苷二磷酸,(dADP),脱氧腺苷三磷酸,(dATP),鸟苷一磷酸,(GMP),鸟苷二磷酸,(GDP),鸟苷三磷酸,(GTP),脱氧鸟苷一磷酸,(dGMP),脱氧鸟苷二磷酸,(dGDP),脱氧鸟苷三磷酸,(dGTP),1.,嘌呤核苷酸从头合成途径,合成要点：,合成原料：谷氨酰胺、甘氨酸、,CO,2,、天冬氨酸、一碳单位和,5,-,磷酸核糖,合成的组织器官：肝（主要）、小肠和胸腺,合成的细胞内部位：细胞液,关键反应的酶：磷酸核糖焦磷酸激酶和酰胺转移酶,首先合成次黄嘌呤核苷酸（,IMP,），是在,5,-,磷酸核糖,-1-,焦磷酸的基础上逐步合成的,（,1,）嘌呤环的元素来源,（,2,）,IMP,合成的过程,（,3,）,AMP,和,GMP,的合成,嘌呤核苷酸,从头合成过程简述,关,键,反,应,5-,磷酸核糖,5-,磷酸核糖,-1-,焦磷酸,（,PRPP,）,PRPP,合成酶,5-,磷酸核糖,酰胺转移酶,次黄嘌呤核苷酸,AMP,GMP,（,4,）嘌呤核苷酸从头合成途径的调节,嘌呤核苷酸从头合成小结,合成所需要的物质,5-,磷酸核糖、,Gln,、,Asp,、,Gly,、,CO,2,、,一碳单位,合成的组织器官,肝（主要）、小肠、胸腺,发生的细胞内部位,细胞液,磷酸核糖供体,5-,磷酸核糖,-1-,焦磷酸（,PRPP,）,关键反应,PRPP,合成酶及酰胺转移酶,首先合成的嘌呤核苷酸,在,PRPP,分子上逐步合成,IMP,AMP,和,GMP,合成的前体,是,IMP,2.,补救合成途径,生理意义：节省能量和原料，对脑、骨髓等器官尤其重要,自毁容貌综合征,(Lesch-Nyhan syndrome,LNS),遗传方式：,X,连锁隐性遗传。,缺乏的酶：次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（,HGPRT,）,基因定位：,Xq26-q27,。,临床表现：高尿酸血症和高尿酸尿症，痛风性,关节炎，智力迟钝，大脑瘫痪，舞蹈样动作，,自残行为,腺嘌呤脱氨酶,3.,嘌呤核苷酸的分解,人及灵长类体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是尿酸,痛 风（,GOUT,）,正常人血尿酸含量：,0.12mmol/L,o.36mmol/L.,男均,0.27mmol/L,女均,0.21mmol/L,痛风患者：,0.48mmol/L,痛风原因：高嘌呤饮食、体内核酸分解增强、肾脏疾病,表现：尿酸盐沉积造成损害,别嘌呤醇治疗痛风：机制是别嘌呤醇在结构上与次黄嘌呤相似，抑制,黄嘌呤氧化酶,腺苷脱氨酶（,ADA,）基因位于,20q13-qter,，编码一条含,363,个氨基酸残基的多肽链。,腺苷脱氨酶（,ADA,）缺乏引起重症免疫缺陷症，即,ADA,缺乏症。,ADA,缺乏症患者体内腺苷酸分解代谢严重障碍，,T,、,B,淋巴细胞受损，引起反复感染等症状。,1990,年和,1991,年对,4,岁和,9,岁的两个,ADA,缺乏的女孩进行基因治疗，病人体内的,ADA,水平有原来的,1%,提高到,25%,。,（二）嘧啶核苷酸的合成与分解,核苷酸,(ribonucleotide),脱氧核苷酸,(deoxyribonucleotide),胞苷一磷酸（,CMP,）,胞苷二磷酸（,CMP,）,胞苷三磷酸（,CMP,）,脱氧胞苷一磷酸（,dCMP,）,脱氧胞苷二磷酸（,dCMP,）,脱氧胞苷三磷酸 （,dCMP,）,尿苷一磷酸（,UMP,）,尿苷二磷酸（,UDP,）,尿苷三磷酸（,UTP,）,脱氧胸苷一磷酸 （,dTMP,）,脱氧胸苷二磷酸 （,dTDP,）,脱氧胸苷三磷酸 （,dTTP,）,1.,嘧啶核苷酸从头合成,合成要点,合成原料：谷氨酰胺、,CO,2,、天冬氨酸和,5,-,磷酸核糖,合成的组织器官：主要是肝,合成的细胞内部位：细胞液和线粒体,主要的调节酶：氨基甲酸磷酸合成酶,、天冬氨酸氨基甲酰基转移酶,首先合成尿苷一磷酸（,UMP,）,首先逐步合成嘧啶环，再利用,5,-,磷酸核糖,-1-,焦磷酸合成,UMP,（,1,）嘧啶环的元素来源,线粒体,CTP,合成酶,（,2,）,UMP,的合成和（,3,）,CTP,的合成,（,4,）,嘧啶核苷酸从头合成途径的调节,2.,嘧啶核苷酸补救合成途径,3.,嘧啶核苷酸的分解,（三）脱氧核苷酸的生成,脱氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上,经核糖核苷酸还原酶催化还原生成,脱氧胸苷酸（,dTMP,）的生成,（四）核苷酸二磷酸、三磷酸的生成,第三节 核苷酸代谢障碍与抗代谢物,一、核苷酸代谢障碍与疾病,临床疾病,缺陷的酶,原 因,临床特点,遗传类型,1,嘌呤核苷酸代谢障碍,痛风,PRPP,合成酶,HGPRT,调节失常,嘌呤产生和排谢过多,x-,染色体连锁隐性遗传,Lesch-Nyhan,综合征,HGPRT,遗传缺陷,嘌呤产生排泄多,脑性瘫痪、自毁容貌症,x-,染色体连锁隐性遗传,免疫缺陷症,腺苷脱氨酶,嘌呤核苷磷酸化酶,遗传缺陷,T,、,B,细胞免疫缺陷，脱氧腺苷尿症、骨骼发育异常,T,细胞缺陷，肌苷尿、低尿酸血症,常染色体隐性遗传,肾结石,APRT,遗传缺陷,2,，,8-,二羟基腺嘌呤肾结石,常染色体隐性遗传,黄嘌呤尿,黄嘌呤氧化酶,遗传缺陷,黄嘌呤肾结石，低尿酸血症,常染色体隐性遗传,2,嘧啶核苷酸代谢障碍,先天性乳清,酸尿症,乳清酸磷酸核糖转移酶,乳清酸核苷酸,遗传缺陷,遗传缺陷,乳清酸排泄多、红细胞性贫,血,乳清酸排泄较多,常染色体隐性遗传,常染色体隐性遗传,二、核苷酸抗代谢物,1.,抗代谢物：某些物质在结构上与氨基酸、叶酸、碱基或核苷类似，它们能够竞争性地抑制或干扰 核苷酸合成代谢的某些步骤，这些物质统称为 核苷酸抗代谢物。这些物质通常具有抗肿瘤的作用。,2.,抗代谢物的种类,（,1,）嘌呤类似物,（,2,）嘧啶类似物,（,3,）氨基酸类似物,（,4,）叶酸类似物,（,5,）核苷类似物,（,6,）核糖核苷酸还原酶的代谢类似物,PRPP,5-,磷酸,核糖胺,甘氨酰胺,核苷酸,甲酰甘氨,酰胺核苷酸,甲酰甘氨咪,核苷酸,5-,氨基咪唑,-4-,甲酰胺核苷酸,5-,甲酰氨基咪唑,-4-,甲酰胺核苷酸,IMP,AMP,GMP,腺嘌呤,鸟嘌呤,6-,巯基嘌呤,（,6MP,）,甲氨蝶呤,（,MTX,）,氮杂丝氨酸、,6MP,MTX,6MP,6MP,次黄嘌呤,氮杂丝氨酸,部分核苷酸代谢类似物的临床应用,药物名称,正常代谢物,治疗的疾病,主要作用的酶,作用的代谢途径,6-,巯基嘌呤,嘌呤核苷酸,白血病,自身免疫性病,妊娠滋养细胞肿瘤,IMP,脱氢酶,腺苷酸代琥珀酸合成酶,嘌呤核苷酸合成,别嘌呤醇,黄嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤,痛风,黄嘌呤氧化酶,嘌呤核苷酸分解,利巴韦林,（病毒唑）,5-,氮基咪唑,-4-,羧酸核苷酸,呼吸道合胞病毒,流感病毒,甲肝病毒,腺病毒等,5-,磷酸核糖,-5-,氨基咪唑,-4-N-,琥珀基甲酰胺合成酶,嘌呤核苷酸合成,5-,氟尿嘧啶,尿嘧啶,胃癌,大肠癌,食管癌,肝癌,乳腺癌,皮肤癌,胸苷酸合酶,嘧啶核苷酸合成,部分核苷酸代谢类似物的临床应用,药物名称,正常代谢物,治疗的疾病,主要作用的酶,作用的代谢途径,重氮脱氧胸苷,胸嘧啶核苷,艾滋病,不详,嘧啶核苷酸合成,氮杂丝氨酸、,6,重氮,-5-,氧正亮氨酸,谷胺酰胺,多种肿瘤,谷氨酰胺,PRPP,氨基转移酶,甲酰甘氨酰胺核苷酸合成酶,GMP,合成酶,二磷酸核苷激酶胸苷酸合成酶,嘌呤核苷酸合成和嘧啶核苷酸合成,氨蝶呤和甲氨蝶呤,叶酸,急性白血病头颈部肿瘤妊娠滋养细胞瘤 成骨肉瘤,淋巴癌,肝癌,乳腺癌,卵巢癌,二氢叶酸还原酶核苷酸甘氨酰胺（,GAR,）转甲酰酶,5-,甲酰氨基咪唑,-4-,甲酰胺核苷酸（,AICAR0,转甲酰酶,嘌呤核苷酸合成,部分核苷酸代谢类似物的临床应用,药物名称,正常代谢物,治疗的疾病,主要作用的酶,作用的代谢途径,羟基脲和羟基胍,脱氧核苷,慢性粒细胞白血病,恶性淋巴瘤其它骨髓增 生性疾病,核苷酸还原酶,脱氧核苷酸合成,阿糖胞苷,胞苷,急性淋巴细胞性白血病,病毒感染性疾病,如单纯疱疹病毒、牛痘病毒、带状疱疹病毒,DNA,聚合酶,DNA,合成,磷乙天冬氨酸,天冬氨酸,乳腺癌,胰腺癌,软组织肉瘤,天冬氨酸氨基甲酰转移酶（,ACT,）,嘧啶核苷酸合成,资料可以编辑修改使用,学习愉快！,课件仅供参考哦，,实际情况要实际分析哈！,感谢您的观看,