5-氨基咪唑，4-羧基核苷酸 氨基咪唑， CAIR） （CAIR）
5-氨基咪唑，4-羧基核苷酸 氨基咪唑， CAIR） （CAIR） 天冬氨酸 ⑧ ⑨ 延胡索酸 ATP 5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸 氨基咪唑AICAR） （AICAR） 一碳单位 ⑩ 5-甲酰氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸 甲酰氨基咪唑FAICAR） （FAICAR）
不同于⑥不需要 不同于⑥不需要ATP
脱水 环化
11
次黄嘌呤核苷酸（IMP） 次黄嘌呤核苷酸（IMP）
CO2
甘氨酸
6
N
5
7
N
8
冬 天冬冬
N1 C2
3
C C C
9
N N10-甲炔甲5甲甲 甲炔-FH4
一 （ 一一一 ）
甲酰FH N10-甲酰FH4 甲 甲甲
（ 一一一 一 ）
4
N
N
冬 谷 甲谷 （ 谷 甲） 甲
次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (HGPRT) HGPRT)
★★
5-磷酸核糖-α-焦磷酸 磷酸核糖-
腺嘌呤 + PRPP
APRT
腺嘌呤磷酸 核糖转移酶
AMP + PPi
次黄嘌呤 + PRPP HGPRT IMP + PPi
次黄嘌呤鸟嘌呤 磷酸核糖转移酶
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi 嘌呤核苷 腺苷激酶
CDP-二脂酰甘油: CDP-二脂酰甘油:磷酸甘油酯合成
第 一 节 嘌呤核苷酸代谢
一、嘌呤核苷酸的合成代谢
两条合成途径
1、从头合成途径(denovo synthesis)： 从头合成途径(denovo synthesis)： 以磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO 以磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2 应,合成嘌呤核苷酸, 部位: 肝脏 合成嘌呤核苷酸, 部位: 2、补救合成途径(salvage synthesis)： 补救合成途径(salvage synthesis)： 经过简单反应合成嘌呤核苷酸。 经过简单反应合成嘌呤核苷酸。 部位: 部位: 脑、骨髓
AMP
HN HC
IMP
NAD+ 2O H NADH+H O
+
谷氨酰胺 Mg2+,ATP
谷氨酸
HN H2N C
C HN C N CH C C N N O H R- '-P
5
O C
GMP合成酶 合成酶
CN CH C N N R-5'-P
XMP
GMP
AMP
ATP
激酶
ADP
ATP
激酶
ATP
ADP 激酶
ADP 激酶
ATP、GTP、UTP、 ATP、GTP、UTP、CTP
3、参与代谢和生理调节： 参与代谢和生理调节：
cAMP、 ATP/ADP/AMP, 第二信使cAMP、cGMP
4、组成CoA/FAD/NAD+/NADP+：腺苷酸 组成CoA/FAD/NAD 5、活化中间代谢产物：UDP-葡萄糖:糖原合成 活化中间代谢产物：UDP-葡萄糖:
（接上页） 接上页）
核苷磷酸 化酶
OH N N
Pi 磷酸核糖
N
OH
OH N H2N N
N N H 鸟嘌呤
H2 O
NH O H 2
O2 H2 O2
N HO N
N N H
NH3
次黄嘌呤
黄嘌呤
黄嘌呤 氧化酶
OH N HO N N
H2O，O2 ， H2 O2
OH N H
嘌呤核苷酸的分解代谢-2 嘌呤核苷酸的分解代谢
尿酸
嘌呤核苷酸分解代谢特点: 嘌呤核苷酸分解代谢特点:
1、环打不破; 环打不破; 2、最终产物:尿酸; 最终产物:尿酸; 3、嘌呤代谢障碍:痛风症 嘌呤代谢障碍:
★★
血尿酸正常含量:0.12-0.36mmol/L,溶解度 血尿酸正常含量:0.12-0.36mmol/L,溶解度 :0.12 低.嘌呤代谢障碍时,血尿酸浓度升高,尿酸 嘌呤代谢障碍时,血尿酸浓度升高, 盐结晶沉积于软组织、软骨及关节等处, 盐结晶沉积于软组织、软骨及关节等处, 而导致关节炎、尿路结石及肾脏疾病. 而导致关节炎、尿路结石及肾脏疾病.临 床常用别嘌呤醇治疗痛风症。因别嘌呤醇 床常用别嘌呤醇治疗痛风症。 别嘌呤醇治疗痛风症 与次黄嘌呤结构相似， 与次黄嘌呤结构相似，可抑制黄嘌呤氧化 酶而抑制尿酸生成。另外, 酶而抑制尿酸生成。另外, 别嘌呤醇可与 PRPP结合, 产物可反馈抑制从头合成的酶。 PRPP结合, 产物可反馈抑制从头合成的酶。 结合
ATP ADP
AMP
补救合成途径的生理意义: 补救合成途径的生理意义:
1.节约从头合成时需要的能量和一些氨基酸 1.节约从头合成时需要的能量和一些氨基酸
2.脑 2.脑、骨髓等由于缺乏有关酶而不能进行从头合 成,只能利用自由嘌呤碱或嘌呤核苷进行补救合 成.基因缺陷导致HGPRT完全缺乏的患儿,表现为 基因缺陷导致HGPRT完全缺乏的患儿, HGPRT完全缺乏的患儿 自毁容貌征或称: Seseh Nyhan综合征 eseh自毁容貌征或称: Seseh-Nyhan综合征
(三)嘌呤核苷酸的相互转变
腺 苷 酸 代 琥 珀 酸 裂 解 酶
AMP
NH3
GMP
Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln GMP GMP GMP GMP GMP GMP GMP GMP 酶
腺苷酸代 琥珀酸
Asp (NH2-)
IMP
NAD+
IMP 脱氢酶
XMP
腺苷酸代琥珀酸合成酶
GMP
ATP
GDP
ADP
GTP
ATP
ADP
2.从头合成的调节 2.从头合成的调节
㈠ ㈩ ㈩ ㈠ ㈠
酰基 R-5-P PRPP ATP 合成酶 PRPP转移酶 PRA
㈠ ㈠
腺苷酸代 琥珀酸 AMP ADP ATP IMP XMP GMP GDP GTP
㈠
腺苷酸代 琥珀酸
AMP
ADP
ATP
IMP XMP
★★★
等简单物质为原料，经过一系列酶促反 等简单物质为原料，
★★★
以体内游离的嘌呤或嘌呤核苷为原料， 以体内游离的嘌呤或嘌呤核苷为原料，
（一）嘌呤核苷酸的从头合成
合成部位：细胞液( 合成部位：细胞液(肝、小肠、胸腺) 小肠、胸腺) 合成步骤： 合成步骤： 1、次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成 次黄嘌呤核苷酸（
B.氨基酸类似物: B.氨基酸类似物: 氨基酸类似物
氮杂丝氨酸、 重氮氮杂丝氨酸、6-重氮-5-氧正亮氨酸 其结构与谷氨酰胺相似, 其结构与谷氨酰胺相似,可干扰谷氨酰胺在 嘌呤核苷酸合成中的作用而抑制其合成. 嘌呤核苷酸合成中的作用而抑制其合成.
C.叶酸类似物: C.叶酸类似物: 叶酸类似物
氨蝶呤、氨甲蝶呤(MTX) 氨蝶呤、氨甲蝶呤(MTX)★★
㈠
㈩ ㈩
ATP
GMP
GDP
GTP
(二)嘌呤核苷酸的补救合成
合成部位:细胞液( 骨髓为主) 合成部位:细胞液(脑、骨髓为主) 合成特点:过程简单,耗能少. 合成特点:过程简单,耗能少.利用现成的嘌
呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸. 呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸.
特异性酶:腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT) 特异性酶:腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)
★★★
嘌呤碱合成的原料来源
（2）AMP和GMP的合成 AMP和GMP的合成
HOOCCH2CHCOOH
★★
O C C N CH C N N R-5'-P
NH C HN C N CH HC C N N R-5'-P
NH2
延胡索酸
腺苷酸代琥珀 酸裂解酶
N HC
C
CN CH C N N R-5'-P
腺苷酸代琥珀酸
嘌呤核苷
核苷磷 酸化酶
I / IMP
水解 次黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶
嘌呤碱
水解/脱氨 氧化 水解 脱氨/氧化 脱氨
+
磷酸核糖
终产物) 尿酸 (终产物 ★ 终产物
黄嘌呤
NH2 N N N
O HN N
AMP
N R-5'-P H2O
H2 O Pi NH3
O HN N
GMP
H2N N N R-5'-P
H2 O Pi
★★
磷酸戊糖焦磷酸激酶
谷氨酰胺
★★
5- 磷酸核糖胺 （PRA） PRA） 甘氨酸、 甘氨酸、ATP
5-磷酸核糖 ① 5磷酸核糖焦磷酸 ② ATP AMP PRPP） （PRPP）
N5，N10-甲炔四氢叶酸
磷酸核糖酰转移酶限速酶
③
甲酰甘氨酰胺核苷酸 FGAR） （FGAR） 谷氨酰胺 谷氨酸
ATP、 ATP、Mg2+ ⑤
核苷酸酶
NH2 N N
NADPH+H+ NADP+ 核苷酸酶 NH3
N N
OH N N N R
Pi
N N 腺苷
N
IMP
R 腺苷脱氨酶 H2O NH3
R-5'-P
H2N
鸟苷
OH
核苷磷酸 化酶 次黄苷 Pi H2 O
N N
N N R
1-磷酸核糖
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嘌呤核苷酸的分解代谢-1 嘌呤核苷酸的分解代谢
竞争性抑制二氢叶酸还原酶, 竞争性抑制二氢叶酸还原酶,使叶酸不能还 原成二氢叶酸及四氢叶酸. 原成二氢叶酸及四氢叶酸.嘌呤分子中来自 一碳单位的C 得不到供应而抑制其合成. 一碳单位的C2、8得不到供应而抑制其合成.