生物化学-核苷酸代谢

嘌呤核苷酸(Purine Nucleotide)
Metablism
• Purine Nucleotide Synthesis
– 从头合成途径(De Novo Synthesis)：利用磷酸核糖、 Amino Acid、OCU及CO2等简单物质为原料，经一 系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。
– 补救合成途径(Salvage Pathway)：利用体内游离的 Purine或嘌呤核苷(Purine Nucleoside)，经过简单的 反应过程，合成嘌呤核苷酸的途径。
ADP ATP GDP GTP
嘌呤核苷酸的补救合成
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
腺嘌呤+PRPP
APRT
AMP+PPi
(adenine phosohoribosyl transferase)
次黄嘌呤- 鸟嘌呤
次黄嘌呤+PRPP 磷酸核糖转移酶(HGPRT) IMP+PPi
(hypoxanthine-guanine phosohoribosyl transferase)
NH2
O OC
OH
OH OH
5-磷酸核糖
ATP AMP
R-5-P
O—P～P
OH OH
磷酸核糖焦磷酸
Gln Glu
PRPP
OH OH
Gly
1-氨基-5-磷酸核苷
PRA
P CH2 O
NH
OH OH
甘氨酰胺核苷酸
O
C HO C N
HC N
N5,N10-CH=FH4 GAR
P
O CH2
C H2N O
N
CH
OH OH
CHO NH
H2O
OH OH
甲酰甘氨咪核苷酸
HC
N
O
C CH
P
C
H
H
2
2
N O
N
C O2 OH OH
5-氨基咪唑核苷酸
HO
C C
N
P
O
H2N
CH2 O
C
N
CH
OH OH 5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸
Asp
wk.baidu.comCOOH
H2C
O
HC
NH C
COOH
C
N
P
O CH2
C H2N
O
N
CH
fumarate
OH OH
NH2
Glu
OH OH
1 - 氨基- 5 - 磷酸核苷 PRA
ATP Gly
H2C
O
OC
P CH2 O
NH2 N5, N1 0- C H = F 4H
NH
F H4 OH OH
甘氨酰胺核苷酸
H2C
NH
O
P
OC
CHO
CH2 O
NH
OH OH 甲酰甘氨酰核苷酸
Gln Glu
O
H2C
NH
P
O
HN C
CH2 O
鸟嘌呤+PRPP
次黄嘌呤- 鸟嘌呤 磷酸核糖转移酶( H G P R T )
第八章 核苷酸(nucleotide) Metablism
食物核蛋白 胃酸
蛋白质 氨基酸
核酸（RNA,DNA) nucleic acid 核糖核酸酶
胰核酸酶 脱氧核糖核酸酶
（磷酸二酯酶）
单核苷酸 nucleotide
胰肠核苷酸酶 （磷酸单酯酶）
磷酸 phosphate
核苷 核苷酶
碱基 purine
base pyrimidine
5-甲酰氨基-4-氨基甲酰 咪唑核苷酸 (FAICAR)
SAICAR
O
HN C C
N
P
O
HC N
C
CH N
CH2 O
OH OH
次黄嘌呤核苷酸 IMP
O P CH2 O
O P CH2 O
OH OH OH ATP AMP
OH
O
OH
P ～P
Gln
5 - 磷酸核糖
磷酸核糖焦磷酸
R-5-P
PRPP
O P CH2 O
H2C H O
H CN C
HOOC
CN
HO
HN C CN
O
H HN
O
C
C
N
P
O
C H2N
CH2 O
N
CH
P
O
C H2N
CH2 O
N
CH
O HC N P CH2
C CH N
O
fumarate
N5-CHO-FH4
H2O
OH OH
OH OH
OH OH
5-氨基-4-（琥珀酸） 氨基甲酰咪唑核苷酸
5-氨基-4-氨基甲酰 咪唑核苷酸(AICAR)
IMP
N A D+ H2O
OH OH 腺苷酸代琥珀酸
NADH
O
HN
C C
N
OC
PO
N
CH2
H O
C
N
CH
OH OH
XMP
延胡索酸
NH2
HN C C
N
P O HC N C N CH CH2 O
OH OH
AMP
O
ATP
HN
C C
N
Gln
Glu P
H2N C
N
O CH2
H O
C
N
CH
OH OH
GMP
(Xanthosine monophosphate)
戊 糖（磷酸戊糖） ribose
sugar deoxyribose
Nucleotide 的功用
• 合成核酸的原料 • 体内能量的利用形式：ATP,GTP,CTP,UTP • 参与代谢和生理调节：cAMP,cGMP • 组成辅酶：FAD,NAD+,NADP+ • 活化中间代谢物：
– UDPG，CDP-DG，SAM，PAPS
5-氨基咪唑-4(N-琥珀酸)?? -甲酰胺核苷酸
HO
HN C
C
N
P
O
C H2N
CH2 O
N
CH
OH OH
N1 0- C H O - F4H
5-氨基咪唑-4 -甲酰胺核苷酸
O
H HN
O
C
C
N
O HC P CH2
N O
C
N
CH
H2O
OH OH 5-甲酰氨基-4-氨基甲酰 咪唑核苷酸 (FAICAR)
O
氨基-4-羧基咪唑核苷酸 CAIR
Asp COOH
O
C CH
P
CH2
H2N O
N
OH OH
CO2 5-氨基咪A唑IR核苷酸H2O
H2C
O
P
HN C CH2 O
NH
CHO NH
OH OH
甲酰甘氨咪核苷G酸lu FGASMR
FH4
H2C
NH
O
P
O C CHO
CH2 O
NH
Gln OH OH 甲酰甘氨酰核苷酸
嘌呤碱合成的元素来源
CO2
甘氨酸
天冬氨酸 N10 CHO FH4
6C 1N 5C 2C 4C
3N
N7 C8
N9
N5,N10 CH FH4
谷氨酰胺 (酰胺基)
甘氨坐中间，谷碳站两边， 左手开天门，头顶二氧碳。
嘌呤核苷酸的合成过程
O P CH2 O
O P CH2 O
O P CH2 O
NH2 ATP
H2C
HN C C
N
P O HC N C N CH CH2 O
OH OH 次黄嘌呤核苷酸
IMP
ATP和GTP的生成
O HN C C
Asp N
P O HC N C N CH
GTP
CH2 O
H O O C C2HC H C O O H NH
HN C C
N
PO
HC
N
C
CH N
CH2 O
OH OH 次黄嘌呤核苷酸
嘌呤核苷酸从头合成
(De Novo Synthesis)
• 原料：磷酸核糖，Gly，Gln，Asp，CO2, N5-N10-CH=FH4， N10-CHO-FH4, ATP
• 合成部位：sytosol • 合成过程：
– IMP(inosine monophosphate)的合成 – AMP GMP的合成 – AMP ADP ATP – GMP GDP GTP