生化23核酸的酶促降解及核苷酸代谢ppt课件.ppt

第十二章 核酸降解和核苷酸代谢 本本本本章章章章重重重重点点点点讨讨论论核核核核酸酸酸酸酶酶的的的的类类别别和和和和特特特特点点点点，对对核核核核苷苷苷苷酸的生物合成和分解代酸的生物合成和分解代酸的生物合成和分解代酸的生物合成和分解代谢谢作一般介作一般介作一般介作一般介绍绍。第一第一第一第一节节 核酸的核酸的核酸的核酸的酶酶促降解促降解促降解促降解第三第三第三第三节节 核苷酸的合成代核苷酸的合成代核苷酸的合成代核苷酸的合成代谢谢第二第二第二第二节节 核苷酸的分解代核苷酸的分解代核苷酸的分解代核苷酸的分解代谢谢第一第一节 核酸的核酸的酶促降解促降解 一、核酸一、核酸酶二、二、限制性内切限制性内切酶 核酸核酸酶 核苷酸核苷酸酶 核苷酸磷酸化核苷酸磷酸化酶 核核酸酸 核核苷苷酸酸 核核苷苷 碱碱基基+戊戊糖糖磷酸磷酸核核 酸酸 酶1、核酸酶的分类（1 1）根据）根据对对底物的底物的 专专一性分一性分为为（2 2）根据切割位点分）根据切割位点分为为核糖核酸核糖核酸酶酶(RNaseRNase)脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸酶酶(DNaseDNase)非特异性核酸非特异性核酸酶酶核酸内切核酸内切酶酶核酸外切核酸外切酶酶2、核酸酶的作用特点外切核酸外切核酸酶对核酸的水解位点核酸的水解位点5 p p p pOHB p p p p3BBBBBBB牛脾磷酸二牛脾磷酸二酯酶（55端外切端外切5 5得得3 3）蛇毒磷酸二蛇毒磷酸二酯酶（33端外切端外切3 3得得5 5）内切核酸内切核酸酶对RNA的水解位点示意的水解位点示意图5 p p p pOHPyPuPyPy1 p p pGACU p p pGA3RNAase IRNAase IRNAase T1RNAase T1Pu：嘌呤呤 Py：嘧啶 限制性内切限制性内切酶 类型型 专一性一性 命名意命名意义 原核生物中存在着一原核生物中存在着一原核生物中存在着一原核生物中存在着一类类能能能能识别识别外源外源外源外源DNADNADNADNA双螺旋中双螺旋中双螺旋中双螺旋中4-84-84-84-8个碱基个碱基个碱基个碱基对对所所所所组组成的特异的具有二重旋成的特异的具有二重旋成的特异的具有二重旋成的特异的具有二重旋转对转对称性的称性的称性的称性的回文序列回文序列回文序列回文序列，并在此序，并在此序，并在此序，并在此序列的某位点水解列的某位点水解列的某位点水解列的某位点水解DNADNADNADNA双螺旋双螺旋双螺旋双螺旋链链，产产生粘性末端或平末端，生粘性末端或平末端，生粘性末端或平末端，生粘性末端或平末端，这类这类酶酶称称称称为为限制性内切限制性内切限制性内切限制性内切酶酶（ristriction endonucleaseristriction endonucleaseristriction endonucleaseristriction endonuclease）。）。）。）。限制性内切限制性内切酶类型型 I I型：分子量大于型：分子量大于型：分子量大于型：分子量大于10105 5，多，多，多，多亚亚基，需基，需基，需基，需S-S-线线苷蛋氨酸、苷蛋氨酸、苷蛋氨酸、苷蛋氨酸、ATPATP和和和和MgMg2+2+，识别识别位点与切割位点相差甚位点与切割位点相差甚位点与切割位点相差甚位点与切割位点相差甚远远，产产物物物物为为异异异异质质，是限，是限，是限，是限制与修制与修制与修制与修饰饰相排斥的多功能相排斥的多功能相排斥的多功能相排斥的多功能酶酶.型：分子量小于型：分子量小于型：分子量小于型：分子量小于10105 5，需，需，需，需MgMg2+2+，切割位点位于，切割位点位于，切割位点位于，切割位点位于识别识别 位位位位点上，点上，点上，点上，产产物物物物为专为专一性片段，不具修一性片段，不具修一性片段，不具修一性片段，不具修饰酶饰酶功能。功能。功能。功能。现现在分子生物在分子生物在分子生物在分子生物学研究所用的限制性内切学研究所用的限制性内切学研究所用的限制性内切学研究所用的限制性内切酶酶均均均均为为此此此此类类。IIII型：型：型：型：识别识别位点位点位点位点为为5-7bp5-7bp的非的非的非的非对对称序列称序列称序列称序列 ，切割位点在，切割位点在，切割位点在，切割位点在顺顺序之外离序之外离序之外离序之外离识别识别 序列序列序列序列5-10bp5-10bp，切割双，切割双，切割双，切割双链链，个，个，个，个别别也切割也切割也切割也切割单链单链。是限制与修是限制与修是限制与修是限制与修饰饰相多功能相多功能相多功能相多功能酶酶.常用的常用的DNA限制性内切限制性内切酶的的专一性一性酶辨辨认的序列和切口的序列和切口说明明 A G C T T C G A G G A T C C C C T A G G A G A T C T T C T A G A G A A T T C C T T A A G A A G C T T T T C G A A G T C G A C C A G C T G C C C G G G G G G C C C Bam H IAlu IBgl IEco R IHind Sal ISma I四核苷酸，平端切口四核苷酸，平端切口六核苷酸，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限制性内切酶的命名和意的命名和意义Eco R I序号序号序号序号属名属名属名属名种名种名种名种名株名株名株名株名例：例：例：例：Eco R IEco R I，这这是从大是从大是从大是从大肠肠杆菌（杆菌（杆菌（杆菌（EcoliEcoli）R R菌珠中分离出的一种限制性内切菌珠中分离出的一种限制性内切菌珠中分离出的一种限制性内切菌珠中分离出的一种限制性内切酶酶 限制性内切限制性内切酶酶是分析染色体是分析染色体结结构、制作构、制作DNADNA限限制制图谱图谱、进进行行DNADNA序列序列测测定和基因分离、基因体外定和基因分离、基因体外重重组组等研究中不可缺少的工具，是一把天等研究中不可缺少的工具，是一把天赐赐的神刀，的神刀，用来解剖用来解剖纤细纤细的的DNADNA分子。分子。第二第二节 核苷酸的分解代核苷酸的分解代谢2、嘧啶的降解的降解1、嘌呤的降解呤的降解 核苷酸核苷酸酶 核苷酸磷酸化核苷酸磷酸化酶核核苷苷酸酸 核核苷苷 碱碱基基+（脱脱氧氧）戊戊糖糖磷酸磷酸嘌呤呤的的分分解解嘧啶的的分分解解乙乙酰CoA 琥珀琥珀酰CoA第三第三节 核苷酸的合成代核苷酸的合成代谢从从头合成：利用少数几种氨基酸、核糖合成：利用少数几种氨基酸、核糖-5-磷磷酸、酸、CO2等作等作为原料来合成。原料来合成。补救合成途径：利用救合成途径：利用细胞内已有的游离碱基胞内已有的游离碱基或核苷或核苷进行合成。行合成。第三第三节 核苷酸的合成代核苷酸的合成代谢一、一、核糖核苷酸的生物合成核糖核苷酸的生物合成二、二、脱氧核糖核苷酸的生物合成脱氧核糖核苷酸的生物合成三、三、单核苷酸核苷酸转变成核苷二磷酸和核苷成核苷二磷酸和核苷 三磷酸三磷酸（自学）（自学四、四、各种核苷酸的相互各种核苷酸的相互转变一、核糖核苷酸的生物合成一、核糖核苷酸的生物合成1 1、嘌呤核苷酸的生物合成呤核苷酸的生物合成(1)从从头合成途径合成途径(2)补救途径救途径(自学自学)2 2、嘧啶核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成(1)从从头合成途径合成途径(2)补救合成途径救合成途径(自学自学)1、嘌呤核苷酸的从呤核苷酸的从头合成途径合成途径c、IMP转变为AMP和和GMP a、嘌呤呤环上原子的来源上原子的来源b、IMP的从的从头合成合成嘌呤呤环上各原子的来源上各原子的来源天冬氨天冬氨天冬氨天冬氨酸酸酸酸 一碳基一碳基一碳基一碳基团团（甲酸（甲酸（甲酸（甲酸盐盐）谷氨谷氨谷氨谷氨酰酰胺胺胺胺甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸 一碳基一碳基一碳基一碳基团团（甲酸（甲酸（甲酸（甲酸盐盐）1 1、次黄、次黄嘌呤呤IMPIMP核苷酸的从核苷酸的从头合成合成5-5-磷酸核糖磷酸核糖 +ATP+ATP5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸 +AMP+AMP磷酸核糖焦磷酸激磷酸核糖焦磷酸激酶MgMgMgMg2+2+2+2+磷酸核糖焦磷酸激磷酸核糖焦磷酸激酶转酰胺胺酶5-5-磷酸核糖胺磷酸核糖胺5-5-磷酸核糖胺磷酸核糖胺甘氨甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸合成合成酶甘氨甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸甲甲酰甘氨甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸转甲甲酰基基酶来自甲酸（来自甲酸（盐）甲甲酰甘氨甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸甲甲酰甘氨甘氨脒核苷酸核苷酸合成合成酶甲甲酰甘氨甘氨脒核苷酸核苷酸5-5-氨基氨基-咪咪唑核苷酸核苷酸合成合成酶N5-N5-羧基氨基咪基氨基咪唑核苷酸核苷酸5-5-氨基氨基-咪咪唑核苷酸核苷酸氨基咪氨基咪唑核苷酸核苷酸羧化化酶5-5-氨基氨基-咪咪唑-4-4-羧酸核苷酸酸核苷酸N5-N5-羧基氨基咪基氨基咪唑核苷酸核苷酸5-5-氨基氨基-咪咪唑-4-4-羧酸核苷酸酸核苷酸N-N-琥珀琥珀-5-5-氨基咪氨基咪唑-4-4-氨甲氨甲酰核苷酸核苷酸5-5-氨基咪氨基咪唑-4-4（N-N-琥珀基）琥珀基）甲甲酰胺核苷酸胺核苷酸5-5-氨基咪氨基咪唑-4-4-氨甲氨甲酰核苷酸核苷酸延胡索酸延胡索酸延胡索酸延胡索酸5-5-氨基咪氨基咪唑-4-4-氨甲氨甲酰核苷酸核苷酸5-5-甲甲酰氨基咪氨基咪唑-4-4-氨甲氨甲酰核苷酸核苷酸5-5-甲甲酰氨基咪氨基咪唑-4-4-氨甲氨甲酰核苷酸核苷酸次黄次黄嘌呤核苷酸呤核苷酸IMP的生的生物合成物合成一碳基一碳基一碳基一碳基团团代代代代谢谢IMP转变为GMP和和AMP次黄次黄嘌呤呤核苷酸核苷酸腺苷酸腺苷酸黄黄嘌呤核苷酸呤核苷酸鸟苷酸苷酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸嘌呤核苷酸合成呤核苷酸合成补救途径（自学）救途径（自学）磷酸核糖磷酸核糖转移移酶嘌呤呤+PRPPA(G)MP+PPi嘧啶核苷酸从核苷酸从头合成途径合成途径c、UMP转变为CTPCTPCTP合成合成酶 ATP GlnH2OUMPUDPUTP a、嘧啶环上原子的来源上原子的来源b、UMP的从头合成嘧啶环上各原子的来源上各原子的来源 来自天冬氨酸来自天冬氨酸来自来自CO2来自来自NH3NNCCCC654321尿尿嘧啶核苷酸合成途径核苷酸合成途径嘧啶核苷酸核苷酸补救合成途径（自学）救合成途径（自学）尿尿嘧啶+PRPP尿尿嘧啶+1-P-核糖核糖尿尿嘧啶核苷核苷+ATPUMP+PPi尿尿嘧啶核苷核苷+PiUMP+ADP二、脱氧核苷酸的合成二、脱氧核苷酸的合成2、脱氧胸腺脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成核苷酸的合成1、脱氧核苷酸的合成脱氧核苷酸的合成核糖核苷酸的核糖核苷酸的还原反原反应硫氧硫氧还蛋白蛋白核糖核酸核糖核酸还原原酶系系硫氧硫氧还蛋白蛋白还原原酶核糖核苷酸核糖核苷酸还原原酶NADP+NADPH+H+硫氧硫氧还蛋白蛋白还原原酶FAD核糖核苷酸核糖核苷酸还原原酶（B1和和B2）ATP、Mg2+硫氧硫氧还蛋白蛋白（还原型）原型）SHSH硫氧硫氧还蛋白蛋白（氧化型）（氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+H2O脱氧核糖核苷二磷酸脱氧核糖核苷二磷酸脱氧胸腺脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成核苷酸的合成 胸腺胸腺嘧啶核苷酸合成核苷酸合成酶NADPH+H+SerNADP+Gly N5、N10 亚甲基甲基 FH4 FH2二二氢叶酸叶酸还原原酶Ser羟甲基甲基转移移酶ONHNOdR-PCH3ONHNOdR-P核核苷苷酸酸的的合合成成及及相相互互关关系系氨基酸与一碳基团代谢1、一碳基团（一碳单位）的概念2、一碳基团和氨基酸代谢GlyGly、SerSer、ThrThr、HisHis都可以作都可以作为为一碳基一碳基团团的供体。的供体。3、一碳基团的利用：参与合成反应，如磷脂、核苷酸等的合成。一碳基团 在代在代在代在代谢过谢过程中，某些化合物程中，某些化合物程中，某些化合物程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解（如氨基酸）可以分解（如氨基酸）可以分解（如氨基酸）可以分解产产生具有生具有生具有生具有一个碳原子的基一个碳原子的基一个碳原子的基一个碳原子的基团团（不包括（不包括（不包括（不包括COCOCOCO2 2 2 2），称），称），称），称为为一碳基一碳基一碳基一碳基团团。一碳基。一碳基。一碳基。一碳基团团的的的的转转移除了和移除了和移除了和移除了和许许多氨基酸的代多氨基酸的代多氨基酸的代多氨基酸的代谢谢直直直直接有关外，接有关外，接有关外，接有关外，还还参与参与参与参与嘌嘌呤和胸腺呤和胸腺呤和胸腺呤和胸腺嘧嘧啶啶的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成一碳基一碳基一碳基一碳基团转团转移移移移酶酶的的的的辅酶辅酶：FHFH4 4一碳基一碳基一碳基一碳基团团四四四四氢氢叶酸化合物的叶酸化合物的叶酸化合物的叶酸化合物的结结构和命名构和命名构和命名构和命名-CH=NH 亚氨甲基氨甲基H-CO-甲甲酰基基-CH2OH 甲醇基甲醇基-CH=次甲基次甲基-CH2-亚甲基甲基-CH3 甲基甲基叶酸叶酸和和 四四氢叶酸（叶酸（FH4）叶叶酸酸四四氢叶叶酸酸HH105N N5 5，N N1010-CH-CH2 2-FH-FH4 4N N5 5-CHO-FH-CHO-FH4 4CHCH2 2CHOCHO一碳基一碳基团的的来源与来源与转变S-S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸N N5 5-CH-CH2 2-FH-FH4 4N N5 5 N N10 10-CHCH2 2-FH-FH4 4N N5 5，N N10 10=CH-FH=CH-FH4 4 N N10 10-CHO-FH-CHO-FH4 4N N5 5，N N10 10-CH-CH2 2-FH-FH4 4还还原原原原酶酶N N5 5，N N10 10-CH-CH2 2-FH-FH4 4脱脱脱脱氢酶氢酶环环水化水化水化水化酶酶 丝丝氨酸氨酸氨酸氨酸 组组氨酸氨酸氨酸氨酸苷氨酸苷氨酸苷氨酸苷氨酸参与参与参与参与 甲基化甲基化甲基化甲基化反反反反应应为为胸腺胸腺胸腺胸腺嘧啶嘧啶合合合合成提供成提供成提供成提供甲基甲基甲基甲基参与参与参与参与嘌嘌呤呤呤呤合成合成合成合成FHFH4 4FHFH4 4FHFH4 4 HCOOHHCOOHHH2 2OONADNAD+NDAH+HNDAH+H+NADNAD+NDAH+HNDAH+H+HH+参与参与参与参与嘌嘌呤呤呤呤合成合成合成合成小小结 1 核酸的核酸的酶促降解促降解 核糖核酸核糖核酸酶、脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸酶、限制性内切限制性内切酶 2 核苷酸的降解核苷酸的降解 3 核苷酸的核苷酸的合成代合成代谢 （1）核糖核苷酸的生物合成）核糖核苷酸的生物合成 嘌呤核苷酸的合成：从呤核苷酸的合成：从头合成和合成和补救途径救途径 嘧啶核苷酸的合成：从核苷酸的合成：从头合成和合成和补救途径救途径 （2）脱氧核苷酸的生物合成）脱氧核苷酸的生物合成 核糖核苷酸的核糖核苷酸的还原原 脱氧胸腺脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成核苷酸的合成54.后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用资料仅供参考，实际情况实际分析55.主要经营：课件设计，文档制作，网络软件设计、图文设计制作、发布广告等秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面，打造全网一站式需求56.感感谢您的您的观看和下看和下载The user can demonstrate on a projector or computer,or print the presentation and make it into a film to be used in a wider field57.