痛风
正常情况下，血尿酸水平低于2- 6 mg/dl 如果血尿酸水平大于8 mg/dl ，尿酸盐结晶
将沉积于软组织和关节处，产生无菌性炎 症反应. 病因: 1) 嘌呤代谢的酶活性异常
甲酰甘氨 脒核苷酸 （FGAM）
= =
= =
6-MP
PRPP PPi
次黄嘌呤
=
IMP
（H）
5-甲酰胺基咪唑4-甲酰胺核苷酸
（FAICAR）
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸
（AICAR）
6-MP AMP
6-MP PPi
6-MP
=
PRPP
腺嘌呤（A）
氮杂丝氨酸
PPi PRPP
GMP
鸟嘌呤(G)
6-MP
第二节 嘧啶核苷酸的合成 一、嘧啶核苷酸的从头合成途径
从头合成途径与补救合成途径之间相互 抑制
PRPP 是两条途径的共同原料
嘌呤核苷酸合成的反馈调节
R-5-P ATP
＋－ －
＋－
－
PRPP
PRA
－－
AMPS AMP
－
IMP ＋
－
＋
XMP GMP
ADP GDP
ATP GTP
嘌呤核苷酸的抗代谢物
抗代谢物: 是一些结构与嘌呤核苷酸合成过 程中的原料、中间代谢产物相似的物质.
5-磷 酸 核 糖 1-焦 磷 酸 （ PRPP）
PPi
P O CH 2 O NH 2
H H
HH
OH OH
5-磷 酸 核 糖 胺
G ln 酰胺转移酶
G lu
NH2 Gly H2C
NH2 H2C
P O CH2 O
OC
OH
NH2
GAR合成酶
P
O
O CH2
C N10-CHO FH4 HN
O
FH4
H N
H2C
➢依据切割部位不同 • 核酸内切酶：限制性核酸内切酶 非限制性核酸内切酶 • 核酸外切酶：5´→3´或3´→5´核酸外切酶
降解核酸酶的分类 按分解底物有核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶 按专一性有非特异性和特异性两种。 按水解方式有：内切和外切两种方式。
外切：3 -外切、5 -外切
外切酶
内切酶
3′ HO
R-5'-P
IMP
H2O 环水解酶
O
转甲酰基酶
C
H2N
C
N
H
CH
OC
C N
N
FH4
H
R-5'-P
5-甲 酰 胺 基 咪 唑 -4-甲 酰 胺 核 苷 酸 （ FAICAR）
N10-CHO FH4
第一个阶段: IMP的合成
谷氨酰胺
谷氨酸
ATP AMP
Mg2+
H2O
PPi
R-5-P PRPP 合成酶 PRPP 磷酸核糖酰胺转 PRA
-
PRPP酰胺转移酶
-
IMP
6-MP核苷酸
-
-
HGPRT
AMP 和 GMP
-
补救合成途径
叶酸类似物：
氨蝶呤 (AP)和甲氨蝶呤 (MTX)
NH2 N
N
H2N N N
R CH2 N
R＝H：AP
O
COOH
C
NH
C H
CH2
CH2
COOH
R＝CH3：TXT
OH N
N
H2N N N
H CH2 N
O
COOH
腺嘌呤核苷
腺苷激酶
AMP
ATP ADP
4.补救合成的生理意义
补救合成途径可以节省从头合成途径时 所需的能量和一些氨基酸的消耗。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能 进行补救合成。
三、嘌呤核苷酸合成的调节
能量: ATP,GTP 是激活剂,
ADP,GDP 是抑制剂
ATP,GTP
PRPP
合成
反馈调节: 主要调节方式
细菌 嘌呤核苷酸
PRPP ATP + R -5-P
UMP
嘧啶核苷酸
UTP
CTP
嘧啶核苷酸的合成与嘌呤核苷酸的合成相互 协调： PRPP 对两条合成途径都是重要的中 间代谢产物
嘧啶核苷酸的抗代谢物
5-氟尿嘧啶(5-FU) 是胸腺嘧啶的类似物。
O F
HN
O HN
CH3
O
N
H
5-FU
5-氟尿嘧啶
O
N
H
IMP
延胡索酸
腺苷酸代琥珀酸 AMP
裂解酶
IMP 脱氢酶
XMP GMP合成酶 GMP
H2O
谷氨酰胺 ATP谷氨酸
NAD+ NADH+H+
ATP和GTP的生成
腺苷激酶
激酶
AMP
ADP
ATP ADP
ATP ADP
鸟苷激酶
激酶
GMP
GDP
ATP ADP
ATP ADP
ATP GTP
嘌呤核苷酸的从头合成要点
核酸的消化与吸收
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
核酸 (RNA及DNA)
胰核酸酶
核苷酸
胰、肠核苷酸酶
磷酸
核苷
核苷酶
碱基
戊糖
核 酸 酶（Nuclease）
核酸酶的定义及分类
指所有可以水解核酸的酶。 ➢依据底物不同分类
• DNA酶(deoxyribonuclease, DNase)： 专一降解DNA的酶。
• RNA酶 (ribonuclease, RNase)： 专一降解RNA的酶。
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
IMP
在谷氨酰胺、甘氨酸、一 碳单位、二氧化碳及天冬 氨酸的逐步参与下
AMP
ATP
GMP
GTP
P O CH 2
P O CH 2
OH
ATP
AMP
Mg 2+
OH
H H
H OH
PRPP合 成 酶
HH
H
OPO P
OH OH
OH OH
5-磷 酸 核 糖 (R -5-P)
2A D P+Pi
H 2N COP 3H 2 O +Glu
氨 甲 酰 磷 酸 合 成 酶 Ⅱ O
(CPS-Ⅱ )氨 甲 酰 磷 酸
第一阶段
氨基甲酰磷酸的合成
谷氨酰胺 2ATP
谷氨酸 2ADP+Pi
天冬氨酸
Pi
CO2氨基甲酰磷酸合成酶
CAP
II
天冬氨酸氨基甲酰转
CAA
移酶
CAP:氨基甲酰磷酸 CAA：氨基甲酰天冬氨酸
1.定义
指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二 氧化碳等物质为原料，经过一系列酶促反应， 不经过碱基和核苷的阶段，直接合成嘧啶核苷 酸的途径。
2.合成部位
主要是肝细胞胞液
嘧啶核苷酸的结构
3.嘧啶环上各原子的来源
氨甲酰 磷酸
天冬氨酸
4.合成过程
（1）尿嘧啶核苷酸的合成
2A TP Gl+n HC 3- O
移酶
IMP
甘氨酸 谷氨酰胺 N5,N10-甲炔 FH4 ATP CO2 天冬氨酸 N5 –甲酰 FH4
AMP和GMP的生成
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ④GMP合成酶
第二个阶段
AMP 和 GMP的合成
天冬氨酸
H2O
GTP Mg2+
腺苷酸代琥珀酸 AMPS
合成酶
thymine
胸腺嘧啶
5-FU FdUMP
TMP 合成酶
FUTP 参入到 RNA
破坏RNA的结构 影响RNA的功能
UMP UDP
氮杂丝氨酸
阿糖胞苷
UTP
CTP
CDP
dCDP
氨甲碟呤
dUDP dUMP
dTMP
氮杂丝氨酸
第三节 核苷酸的分解代谢
一、嘌呤的分解代谢
Pi R-1-P
AMP
腺嘌呤
Pi R-1-P
第二阶段
UMP的合成
H2O+2H PRPP
PPi
CAA
OA
OMP
乳清酸磷酸核糖
转移酶
CO2
UMP
CAA：氨基甲酰天冬氨酸 OA：乳清酸 OMP：乳清酸核苷酸
第三个阶段
UTP,CTP, TMP , TTP的合成
谷氨酰胺
谷氨酸
ATP
ATP
ATP
UMP UDP UTP CTP 合成酶
CTP
2H
N5,N10-甲炔 FH4
嘌呤环是以磷酸核糖为基础合成的 PRPP 合成酶 和磷酸核糖酰胺转移酶 是
关键酶. 主要受反馈调节 IMP 是所有嘌呤核苷酸的共同中间前体 IMP的合成需5个高能磷酸键； AMP或GMP的合成又各需1个ATP。
嘌呤核苷酸的相互转变
AMP
腺苷酸代 琥珀酸
NH3
IMP
GMP XMP
二、嘌呤核苷酸的补救合成途径
A
T
G
A
C
T
外切酶
5′
G
C
核苷酸生物合成的基本途径
从头合成途径 肝 主要途径 (de novo synthesis pathway)
补救合成途径 脑 、骨髓等，也很重要。 (salvage synthesis pathway)
第二节 嘌呤核苷酸的生物合成
一、嘌呤核苷酸的从头合成 1.定义
指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二 氧化碳等物质为原料，经过一系列酶促反应， 合成嘌呤核苷酸的途径， 不经过碱基和核苷的 阶段。