嘧啶核苷酸代谢

aa、“-C”及CO2等 核苷酸
（一系列酶促反应）
2、补救合成途径（脑、骨髓）： 嘌呤或嘧啶碱 + R-5-P
核苷酸。
5
一. 嘌呤核苷酸的从头合成
6
（一） 原料
天 冬 氨酸
N10甲-甲酰酰基基FH4
（一 碳单 位）
CO2
6N
N1
5C
C2
4C
3N
甘氨酸
7N 8C
N5N1甲0-甲酰 炔基 基FH4
（一 碳单 位）
N5, N10-CH2-FH4
FH2
FH2还原酶
-( )
氨基喋呤
33
核苷类似物
阿糖胞苷(Ara-C)
Ara-C
-( )
CDP
dCDP
dCTP
34
《核苷酸代谢》课堂练习
1. 补救合成途径主要在下列组织中进行
Ａ. 肝组织
Ｂ. 胸腺
Ｃ．脑组织
D．骨髓组织
E. 小肠
２.下列原料在嘌呤碱和嘧啶碱合成中均需要
核苷酸的功能
1. dNTP是合成DNA的原料； 2. NTP是合成RNA的原料； 3. UTP、CTP、 GTP分别参与Gn、磷脂和Pr合成； 4. ATP直接供能者； 5. AMP参与合成多种辅酶：
（ HSCoA、FAD、NAD+、NADP+ ） 6. cAMP、cGMP作为激素的第二信使
1
核酸的消化
17
氨基甲酰磷酸 天冬氨酸
乳清酸核苷酸
Pi
PRPP 乳清酸
（嘧啶环）
氨甲酰天冬氨酸
H2O
二氢乳清酸
CO2
尿嘧啶核苷酸（UMP）
18
2、三磷酸胞苷(CTP)的合成
ATP
UMP
ATP
UDP
UTP
CTP
谷氨酸
谷氨酰胺
19
3. 脱氧胸苷酸(dTMP)的合成
dUDP
还原
UDP
UMP
Pi
dUMP
N5，N10-甲烯基 FH4
9
（1）PRPP的合成
POH2C
O
POH2C
O
PRPP合成酶
OH
ATP AMP
OH OH
OH
O-P-O-P OH
R-5-P
PRPP
10
（2） IMP的合成
PRPP
（10步反应） + 各种原料
O HN C C N
CH HC C
NN R-5'-P
（ IMP） 11
（3）AMP和GMP的生成
HOOCCH2CHCOOH
Ａ．C02 C. Gln
B. Asp D. “ ~C ”
E. Gly
35
3. 需要PRPP提供R-5-P的途径是
A. 嘌呤核苷酸的从头合成
B. 嘌呤核苷酸的补救合成
C. 嘧啶核苷酸的从头合成
②
①
Asp
嘧啶环
UMP
CO2
（乳清酸）
③
R-5-P
（PRPP）
CTP dTMP
1） UMP——尿苷酸 2） CTP——三磷酸胞苷 3） dTMP——脱氧胸苷酸
16
1、尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成
Gln + CO2 酶Ⅱ 氨基甲酰磷酸 + 谷氨酸
2ATP 2ADP+Pi
（Glu）
酶Ⅱ：氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ
1. 嘌呤类似物 6-巯基嘌呤(6MP)、6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等 其中6MP结构类似于次黄嘌呤
2. 氨基酸类似物 氮杂丝氨酸（Azas）、6-重氮-5-氧正亮氨酸等 其中Azas结构类似于谷氨酰胺
28
29
*6-MP和Azas的抑制作用
（补救合成途径）
（从头合成途径）
R-5-P
PRPP
AMP PRPP A
NH2
NH HN C C N
延胡索酸
CH
HC C
NN
N HC
C N
C C
N CH
N
R-5'-P
R-5'-P
O
（腺苷酸代琥珀酸）
AMP
HN C C N
CH
HC C
N
N R-5'-P
NAD+ NADH+H+
谷氨酰胺
IMP
H2O
O
HN C
O
C N H
C C
N CH
N R-5'-P
ATP
谷氨酸 O
H2N
HN C
鸟嘌呤
尿 酸
NH3
黄嘌呤
黄 嘌 呤 氧 化 酶
OH
N
N
HO N
N H
NH3
次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶
-（ ）
别
嘌
呤
醇
OH
25
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
CMP
GMP
胞嘧啶
O
C
N
Biblioteka BaiduCH
O=C
CH
N
H
尿嘧啶
脱氨、 还原、 水解
dTMP
胸腺嘧啶
CO2 + NH3 + -氨基酸
26
第三节 核苷酸的抗代谢物
27
一、嘌呤核苷酸的抗代谢物
9N
谷氨酰 胺 （酰 胺 基 ）
嘌呤环合成的原料
7
嘌呤环合成原料
天冬氨酸(Asp) 一碳单位 谷氨酰胺(Gln) 甘氨酸(Gly) CO2
合成嘌呤核苷酸:
还需R-5-P参与
8
（二） 合成过程 (胞液)
R-5-P
ATP
各种原料*
PRPP
IMP
①
②
AMP
③
GMP
1) R-5-P—— 5-磷酸核糖 2) PRPP—— 磷酸核糖焦磷酸 3) IMP—— 次黄嘌呤核苷酸 4) AMP—— 腺苷酸 5) GMP—— 鸟苷酸
FH2
dTMP
20
三、 核苷酸的补救合成
嘌呤磷酸
核糖转移酶
A / G / I + PRPP
AMP / GMP / IMP
嘧啶磷酸
核糖转移酶
嘧啶碱 + PRPP
嘧啶核苷酸
嘧啶核苷
嘧啶核苷 + ATP 激酶 嘧啶核苷酸 + ADP
* 恶性肿瘤中胸苷激酶活性明显增高，提示恶化程度。
21
四、三磷酸核苷的生成 NMP ATP NDP ATP NTP N： 代表 A、 G、C、U
C N
C C
N CH N
R-5'-P
XMP
GMP
12
二. 嘧啶核苷酸的从头合成
13
（一） 原料
Gln
CO2
4C 3N 5C 2C 6C
1N
天冬氨酸 （Asp）
嘧啶环合成的原料
14
嘧啶环合成原料
CO2
谷氨酰胺(Gln) 天冬氨酸(Asp)
合成嘧啶核苷酸:
还需R-5-P参与
15
（二）合成过程：
Gln
膳 蛋白质
食
核 蛋
胃 酸
核酸
单核苷酸
白 （DNA、RNA）
磷酸
核苷
戊糖
碱基
脱氧核糖 （dR）
核糖 嘧啶碱
嘌呤碱
（R） （U、C、T） （A、G）
2
本章主要内容
核苷酸的合成代谢 核苷酸的分解代谢 核苷酸合成的抗代谢物
3
第一节 核苷酸的合成代谢
4
两条合成途径
1. 从头合成途径（肝、胸腺）：
R-5-P
作为合成RNA的原料
22
五、脱氧核苷酸的生成
作
为
DNA
NADPH+H+
NADP+ + H2O
NDP 还原酶
（A、G、C）
dNDP
dNTP
合 成
原
料
dUDP
N5,N10-CH2-FH4 FH2
dUMP
dTMP
dTDP
dTTP
23
第二节 核苷酸的分解代谢
24
一、嘌呤核苷酸的分解代谢
GMP
AMP
腺嘌呤
（-）
IMP XMP
（-）
6-MP
（-）
Gln GMP
（-）
G
PRPP
Azas
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二、嘧啶核苷酸的抗代谢物
1. 嘧啶类似物
5-氟尿嘧啶（5-FU） 2. 叶酸类似物
氨基喋呤、氨甲喋呤 3. 阿糖胞苷
31
32
5-FU和氨基喋呤的抑制作用
5-FU dUMP
5-FdUMP
(-)
dTMP合成酶
dTMP