二、嘌呤核苷酸的分解代谢
氨甲酰天冬氨酸 UMP
乳清酸
② 胞苷酸的合成:
激酶
UMP
UDP
ATP ADP
激酶
CTP 合成酶
UTP
CTP
ATP ADP
Gln+ATP Glu+ADP+Pi
③ 脱氧嘧啶核苷酸的合成:
CTP H2O
CDP Pi
核糖核苷酸还原酶 dCDP
NADPH+H+ NADP++H2O
H2O
激酶
dCTP
ATP ADP
Pi
dCMP
H2O
脱氨酶
NH3
dUMP
N5,N10-CH3-FH4
胸苷酸合成酶
FH4 dTMP
dTDP
dTTP
(二)补救合成途径:
1、概念:由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转 变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径 (salvage pathway)。以嘧啶核苷的补救合成途 径较重要。 2、机理:
UR/CR
AMP+PPi
次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶
I/G+PRPP
IMP/GMP+PPi
(三)抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制:
能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药物。 通常是属于嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物。 主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用,来干扰 或抑制嘌呤核苷酸的合成,因而具有抗肿瘤治疗 作用。
尿苷胞苷激酶
ATP
ADP
UMP/CMP
脱氧胸苷激酶
TdR
dTMP
ATP
ADP
(三)抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制
能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物也是一 些嘧啶核苷酸的类似物,通过对酶的竞争性抑制 而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。 主要的抗代谢药物是5-氟尿嘧啶(5-FU)
5-FU在体内可转变为F-dUMP,其结构与dUMP 相似,可竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性,从而 抑制胸苷酸的合成。
ATP ADP
NADPH+H+
核糖核苷酸还原酶
NADP+ +H2O
dADP/dGDP 激酶 dATP/dGTP
ATP ADP
(二)补救合成途径
1、概念:指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱和 PRPP合成嘌呤核苷酸的过程。这一途径可在大 多数组织细胞中进行。
2、过程:
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
A + PRPP
痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常, 可致血中尿酸水平升高,以尿酸钠晶体沉积于 软骨、关节、软组织及肾脏,临床上表现为皮 下结节,关节疼痛等。
尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。 但在鸟类,尿酸则可继续分解产生尿囊素。
核苷酸酶
AMP
AR
H 2O Pi H 2O
脱氨酶
IR
NH 3
NAD+、NADP+、FAD、
④ 参与构成酶的辅酶或辅基 FMN、CoASH 等
⑤参与组成活性中间代谢物 UDPG、CDP-胆碱、
CDP-乙醇胺等
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of purine nucleotide
一、嘌呤核苷酸的合成代谢
(一)从头合成途径:
1. 概念 2. 原料:PRPP、Gly、Asp、 Gln、
NADPH+H+ NADP+
H2O
β -脲基丙酸酶 -丙氨酸+ NH3 +CO2
H2O
(二)胸腺嘧啶的降解
二氢胸腺嘧啶脱氢酶
T
DHT
NADPH+H+
NADP+
二氢嘧啶酶 β -脲基异丁酸
H2O
β -脲基异丁酸酶 -氨基异丁酸+ NH3 +CO2
H2O
在临床上应用较多的嘌呤核苷酸类似物主要是6巯基嘌呤(6-MP)。
6-MP的化学结构与次黄嘌呤类似,因而可以抑 制IMP转变为AMP或GMP,从而干扰嘌呤核苷酸 的合成。
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下, 脱去磷酸生成嘌呤核苷,然后再在核苷酶的催 化下分解生成嘌呤碱,最后经氧化生成尿酸 (uric acid),经尿液排出体外。
(2)原料:PRPP、 Asp、Gln、CO2
氨基甲酰磷酸
Gln → CO 2→
C4
N3
C5
|‖
C2
C6
N1
← Asp
嘧啶核各原子的来源
(3)嘧啶核苷酸的主要合成步骤:
① 尿苷酸(uridine monophosphate)的合成:
Gln+CO2+2ATP
酶Ⅱ
氨基甲酰磷酸
转氨甲酰酶 Asp
PRPP
Pi
核苷酶 I
R -1-P
核苷酸酶
核苷酶
鸟嘌呤酶
GMP
GR
G
X
H 2O Pi
Pi R -1-P H 2O
Pi
黄嘌呤氧化酶
尿酸
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
Metabolism of pyrimidine nucleotide
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
(一)从头合成途径
(1)概念:指利用一些简单的前体物逐步合成 嘧啶核苷酸的过程。该过程主要在肝脏的胞 液中进行。
CO2、一碳单位.
CO2 ↓ C6 Asp→N1 C5 N7 ←Gly(4,5,7) ||| N10-CHO FH4→C2 C4 C8 ←N5,N10=CH-FH4 N3 N9 ↑↑
Gln
嘌呤环各原子的来源
AMP
→
Asp
Gln
3.过程:原料→ IMP → XMP → GMP
可分为三个阶段:
⑴ 次黄嘌呤核苷酸的合成:
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的 催化下,除去磷酸和核糖,产生的嘧啶碱可在体 内进一步分解代谢。不同的嘧啶碱其分解代谢的 产物不同,其降解过程主要在肝脏进行。
(一)胞嘧啶和尿嘧啶的降解
胞嘧啶脱氨酶 二氢尿嘧啶脱氢酶
二氢嘧啶酶
C
U
DHU
β -脲基丙酸
H2O
NH3
胃 核蛋白
HCl
蛋白质
小肠
小肠 磷酸
核酸
单核苷酸
肠
胰核酸酶
核苷酸酶 核苷
核苷酶
戊糖 含氮碱
核苷酸生理功用: ① 作为合成核酸的原料
ATP,GTP,CTP,UTP
dATP,dGTP,dCTP,dTTP
ATP GTP
② 作为能量的贮存和供应形式
UTP CTP
③ 参与代谢或生理活动的调节:cAMP和cGMP
磷酸核糖焦磷酸合成酶 10步反应
5,-磷酸核糖
PRPP→→→→IMP
ATP
⑵ 腺苷酸及鸟苷酸的合成:
NAD+(受氢体)
IMP
Asp(NH3)
黄苷酸 (XMP)
腺苷酸代琥珀酸 (AMP-S)
Gln(NH3)
GMP
AMP
⑶ 三磷酸嘌呤核苷的合成:
激酶
激酶
AMP/GMP
ADP/GDP
ATP/GTP
ATP ADP