核苷酸代谢专业知识讲座.pptx

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,#,目录,目录,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,#,核苷酸代谢专业知识讲座,核苷酸代谢专业知识讲座,第1页,第十章,核苷酸代谢,Metabolism of Nucleotides,核苷酸代谢专业知识讲座,第2页,核苷酸是核酸基础结构单位。,人体内核苷酸主要由机体细胞本身合成。所以，与氨基酸不一样，核苷酸不属于营养必需物质。,核苷酸代谢专业知识讲座,第3页,核酸消化与吸收,食物核蛋白,蛋白质,核酸,(RNA,及,DNA),胃酸,核苷酸,胰核酸酶,核苷,磷酸,胰、肠核苷酸酶,碱基,戊糖,核苷酶,核苷酸代谢专业知识讲座,第4页,核苷酸生物功用,作为核酸合成原料,体内能量利用形式,参加代谢和生理调整,组成辅酶,活化中间代谢物,AMP,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD,+,),核苷酸代谢专业知识讲座,第5页,第一节,嘌呤核苷酸合成与分解代谢,Meta,bolism of Purine Nucleotides,核苷酸代谢专业知识讲座,第6页,嘌呤核苷酸结构,GMP,AMP,核苷酸代谢专业知识讲座,第7页,一、嘌呤核苷酸合成存在从头合成和补救合成两种路径,利用体内游离嘌呤或嘌呤核苷，经过简单反应过程，合成嘌呤核苷酸。,从头合成路径,(de novo synthesis),补救合成路径,(salvage pathway),利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及,CO,2,等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。,核苷酸代谢专业知识讲座,第8页,肝,是体内从头合成嘌呤核苷酸主要器官，其次是,小肠和胸腺,，而,脑、骨髓,则无法进行此合成路径。,（一）嘌呤核苷酸从头合成,哺乳动物合成部位,1,、从头合成路径除一些细菌外，几乎全部生物体都能合成嘌呤碱。,核苷酸代谢专业知识讲座,第9页,嘌呤碱合成元素起源,CO,2,天冬氨酸,甲酰基,（一碳单位）,甘氨酸,甲酰基,（一碳单位）,谷氨酰胺,（酰胺基）,核苷酸代谢专业知识讲座,第10页,合成过程,IMP,合成,AMP,和,GMP,生成,核苷酸代谢专业知识讲座,第11页,R-5-P,（,5-,磷酸核糖）,ATP,AMP,PRPP,合成酶,PP-1-R-5-P,（磷酸核糖焦磷酸）,在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸逐步参加下,IMP,AMP,GMP,H,2,N-1-R-5-P,（,5,-,磷酸核糖胺）,谷氨酰胺,谷氨酸,酰胺转移酶,核苷酸代谢专业知识讲座,第12页,IMP,合成过程,磷酸核糖酰胺转移酶,GAR,合成酶,转甲酰基酶,FGAM,合成酶,AIR,合,成,酶,核苷酸代谢专业知识讲座,第13页,核苷酸代谢专业知识讲座,第14页,IMP,生成总反应过程,核苷酸代谢专业知识讲座,第15页,腺苷酸代琥珀酸合成酶 ,IMP,脱氢酶,腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ,GMP,合成酶,AMP,和,GMP,生成,核苷酸代谢专业知识讲座,第16页,AMP,ADP,ATP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,GMP,GDP,GTP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,核苷酸代谢专业知识讲座,第17页,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成。,IMP,合成需,5,个,ATP,，,6,个高能磷酸键。,AMP,或,GMP,合成又需,1,个,ATP,。,嘌呤核苷酸从头合成特点,核苷酸代谢专业知识讲座,第18页,2.,从头合成调整,R-5-P,ATP,PRPP,合成酶,PRPP,酰胺转移酶,PRA,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,AMP,ADP,ATP,XMP,GMP,GDP,GTP,+,+,_,_,_,_,_,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,AMP,ADP,ATP,GMP,GDP,GTP,ATP,GTP,_,_,+,+,调整方式：,反馈调整,和,交叉调整,核苷酸代谢专业知识讲座,第19页,（二）嘌呤核苷酸补救合成有两种方式,腺嘌呤磷酸核糖转移酶,(adenine phosphoribosyl transferase,APRT),次黄嘌呤,-,鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,(hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT),腺苷激酶,(adenosine kinase),参加补救合成酶,核苷酸代谢专业知识讲座,第20页,腺嘌呤,+,PRPP,AMP+PPi,APRT,次黄嘌呤,+PRPP,IMP+PPi,HGPRT,鸟嘌呤,+,PRPP,HGPRT,GMP+PPi,合成过程,腺嘌呤核苷,腺苷激酶,ATP,ADP,AMP,核苷酸代谢专业知识讲座,第21页,补救合成生理意义,补救合成节约从头合成时能量和一些氨基酸消耗。,体内一些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,核苷酸代谢专业知识讲座,第22页,（三）嘌呤核苷酸相互转变,IMP,AMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,GMP,NH,3,腺苷酸脱氨酶,鸟苷酸还原酶,NADPH+H,+,NADP,+,NH,3,核苷酸代谢专业知识讲座,第23页,（四）脱氧核糖核苷酸生成,在核苷二磷酸水平上进行,（,N,代表,A,、,G,、,U,、,C,等碱基）,核苷酸代谢专业知识讲座,第24页,dNDP,+,ATP,激酶,dNTP,+ADP,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,NADP,+,NADPH+H,+,核糖核苷酸还原酶，,Mg,2+,还原型硫氧化还原蛋白,-(SH),2,氧化型硫氧化还原蛋白,S,S,硫氧化还原蛋白还原酶,(F,AD),核苷酸代谢专业知识讲座,第25页,核苷酸还原酶,是一个别构酶，包含两个亚基，只有两个亚基结合时才含有酶活性。在,DNA,合成旺盛、分裂速度较快细胞中，核苷酸还原酶体系活性较强。,细胞除了控制核苷酸还原酶活性以调整脱氧核苷酸浓度之外，还能够经过各种三磷酸核苷对还原酶别构作用来调整不一样脱氧核苷酸生成，使合成,DNA,4,种脱氧核苷酸控制在适当百分比。,核苷酸代谢专业知识讲座,第26页,作用物,主要促进剂,主要抑制剂,CDP,UDP,ADP,GDP,ATP,ATP,dGTP,dTTP,dATP,、,dGTP,、,dTTP,dATP,、,dGTP,dATP,、,ATP,dATP,核苷酸还原酶别构调整,核苷酸代谢专业知识讲座,第27页,（五）嘌呤核苷酸抗代谢物,嘌呤核苷酸抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等类似物。,嘌呤类似物,氨基酸类似物,叶酸类似物,6-,巯基嘌呤,6-,巯基鸟嘌呤,8-,氮杂鸟嘌呤等,氮杂丝氨酸,等,氨蝶呤,氨甲蝶呤,等,核苷酸代谢专业知识讲座,第28页,次黄嘌呤,(H),6-,巯基嘌呤,(6-MP),6-,巯基嘌呤,结构,核苷酸代谢专业知识讲座,第29页,甲酰甘氨酰,胺核苷酸,（,FGAR,）,PRPP,谷氨酰胺,（,Gln,）,=,PRA,甘氨酰胺,核苷酸,（,GAR,）,=,=,甲酰甘氨,脒核苷酸,（,FGAM,）,5-,氨基异咪唑,-,4-,甲酰胺核苷酸,（,AICAR,）,=,5-,甲酰胺基咪唑,-,4-,甲酰胺核苷酸,（,FAICAR,）,IMP,次黄嘌呤,（,H,）,PRPP,PPi,=,AMP,=,PRPP,PPi,=,腺嘌呤（,A,）,GMP,=,=,PRPP,PPi,鸟嘌呤,(G),6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,氮杂丝氨酸,氮杂丝氨酸,氮杂丝氨酸,MTX,MTX,核苷酸代谢专业知识讲座,第30页,二、嘌呤核苷酸分解代谢终产物是尿酸,核苷酸,核苷,核苷酸酶,Pi,核苷磷酸化酶,碱基,1-,磷酸核糖,核苷酸代谢专业知识讲座,第31页,嘌呤碱最终,代谢产物,AMP,GMP,H,（次黄嘌呤）,G,X,（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,核苷酸代谢专业知识讲座,第32页,痛风症治疗机制,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,别嘌呤醇,核苷酸代谢专业知识讲座,第33页,第二节,嘧啶核苷酸合成与分解代谢,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,核苷酸代谢专业知识讲座,第34页,嘧啶核苷酸结构,核苷酸代谢专业知识讲座,第35页,一、嘧啶核苷酸合成一样有从头合成与补救合成两条路径,(,一,),嘧啶核苷酸从头合成比嘌呤核苷酸简单,合成部位,主要是肝细胞胞液,合成原料,谷氨酰胺、,CO,2,和天冬氨酸,核苷酸代谢专业知识讲座,第36页,嘧啶合成元素起源,氨基甲,酰磷酸,天冬氨酸,核苷酸代谢专业知识讲座,第37页,合成过程,尿嘧啶核苷酸合成,谷氨酰胺,+,HCO,3,-,氨基甲酰磷酸合成酶,II,2ATP,2ADP+Pi,谷氨酸,+,氨基甲酰磷酸,核苷酸代谢专业知识讲座,第38页,核苷酸代谢专业知识讲座,第39页,核苷酸代谢专业知识讲座,第40页,胞嘧啶核苷酸合成,ATP,ADP,尿苷酸激酶,UDP,二磷酸核苷激酶,ATP,ADP,UTP,CTP,合成酶,谷氨酰胺,ATP,谷氨酸,ADP+Pi,核苷酸代谢专业知识讲座,第41页,dTMP,或,TMP,生成,TMP,合酶,N,5,N,10,-,甲烯,FH,4,FH,2,FH,2,还原酶,FH,4,NADP,+,NADPH+H,+,dUMP,脱氧胸苷一磷酸,dTMP,UDP,脱氧核苷酸还原酶,dUDP,CTP,CDP,dCDP,dCMP,核苷酸代谢专业知识讲座,第42页,从头合成调整,-,-,-,ATP+CO,2,+,谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸,UMP,氨基甲酸天冬氨酸,UTP,CTP,天冬氨酸,嘌呤核苷酸,ATP+5-,磷酸核糖,嘧啶核苷酸,PRPP,-,核苷酸代谢专业知识讲座,第43页,（二）嘧啶核苷酸补救合成,嘧啶,+,PRPP,磷酸嘧啶核苷,+,PPi,嘧啶磷酸核糖转移酶,尿嘧啶核苷,+,ATP,尿苷激酶,UMP+ADP,胸腺嘧啶核苷,+,ATP,胸苷激酶,TMP+ADP,核苷酸代谢专业知识讲座,第44页,（三）嘧啶核苷酸抗代谢物,嘧啶类似物,胸腺嘧啶,(T),5-,氟尿嘧啶,(5-FU),核苷酸代谢专业知识讲座,第45页,一些改变了核糖结构核苷类似物,核苷酸代谢专业知识讲座,第46页,UMP,UTP,CTP,CDP,dCDP,UDP,dUDP,dUMP,dTMP,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮杂丝氨酸,核苷酸代谢专业知识讲座,第47页,二、嘧啶核苷酸分解代谢,嘧啶碱,1-,磷酸核糖,嘧啶核苷酸,核苷,核苷酸酶,PPi,核苷磷酸化酶,核苷酸代谢专业知识讲座,第48页,