嘧啶核苷酸
天冬氨酸，谷氨酰胺， CO2，一碳单位 各种原料合成嘧啶环，再 与PRPP相连 终产物反馈抑制磷酸核糖 焦磷酸激酶
终产物反馈抑制合成过程 终产物反馈抑制合成过程 某些酶活性 某些酶活性
抗代谢物 6MP，6-巯基鸟嘌呤，氮 5-FU，氮杂丝氨酸，MTX 杂丝氨酸、MTX等
代谢产物 尿酸 b-丙氨酸，b-氨基异丁酸
嘌呤抗代谢物类似。
嘧啶核苷酸的合成代谢

嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶（5-FU） FdUMP
TMP 合成酶
TMP合成
参入RNA分子， 从而破坏RNA的 结构与功能
5-FU FUTP
FUMP
嘧啶核苷酸的抗代谢物

氨基酸类似物：
氮杂丝氨酸结构与谷氨酰胺相似，可抑制CTP 的合成

叶酸类似物：
氨蝶呤及甲氨蝶呤，竞争性抑制二氢叶酸还原 酶，抑制了四氢叶酸的生成，干扰了一碳单位代谢， 从而抑制了TMP的合成，进而影响DNA的合成。
与磷酸核糖结合
CTP的合成：由UMP在激酶连续催化下生
成UTP，再从谷氨酰胺接受氨基生成
脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的
生成：由dUMP甲基化生成
CO2＋谷氨酰胺
氨基甲酰磷酸
CPS-II
O
氨甲酰 天冬氨酸 天冬氨酸氨基
甲酰转移酶 H2O
Asp
N
乳清酸核苷酸
CO2
乳清酸
二氢乳清酸
O NADH++H+ NAD+ PPi PRPP N
还原
UMP
NH UDP 2 N CTP Gln 合成酶 O
CTP N UTP
dUDP
O
TMP 合成酶
N
CH3
dCMP
dTMP dUMP 甲基化 O N (TMP)
嘧啶核苷酸的合成代谢
（3）从头合成的调节

关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌） 氨基甲酰磷酸合成酶CPS-II (哺乳动物) PRPP合成酶
参与嘧啶合成
嘧啶核苷酸的合成代谢

补救合成
嘧啶磷酸核糖 嘧啶 ＋ PRPP 嘧啶核苷酸＋ PPi 转移酶 尿苷激酶
尿嘧啶核苷
UMP TMP
脱氧胸苷
ATP ADP 胸苷激酶
ATP
ADP
胸苷激酶 —— 恶性肿瘤谢物 一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的类 似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用与

调节机制：反馈调节，UMP反馈抑制
阻遏或去阻遏调节
CPS-I与CPS-II的比较
CPS-I
部位 肝线粒体 底物 氨、CO2 胞浆 谷氨酰胺、CO2
CPS-II
能量 消耗2ATP
产物 氨基甲酰磷酸 调节 受N-乙酰谷氨酸 变构激活调节 作用 参与尿素合成
消耗2ATP
氨基甲酰磷酸 受UMP的反馈抑制
嘧啶核苷酸代谢
生物化学与分子生物学教研室 朱利娜

合成代谢

从头合成：原料


补救合成
嘧啶核苷酸的抗代谢物

分解代谢
嘧啶核苷酸的合成代谢

从头合成
天冬氨酸
（1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2
谷氨酰胺
CO2
N C
C
N
C C
-OOC
CH2 CH
+
H3N
COO
嘧啶核苷酸的合成代谢
（2）过程：
尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再

核苷类似物：阿糖胞苷、环胞苷
嘧啶核苷酸的分解代谢
β-氨基异丁酸
胞嘧啶 尿嘧啶
OO O HO H OONH2 CH3 b-丙氨酸 + HO HO H H CH3NH2NH +CO HO H 3 NADPH+H HO NADPH+H HN N H HNNH2 CH2 胸腺嘧啶 HH H HO H HO H HH H CH2NADPNADP β-氨基异丁酸 N OOHNN N H +CO +NH N H OO H2 H 2 β-丙氨酸 H HH H HO H HO CO +NH 排出体外或进入 CO2 2 3 2 NH
3 2
+
+
+
+
2
3
有机酸代谢
3
嘧啶碱的分解代谢
胞嘧啶 胸腺嘧啶
b-脲基丙酸
H2O
b-脲基异丁酸
H2O
NH3 + CO2
b-丙氨酸
b-氨基异丁酸
嘌呤核苷酸
原料 程序 反馈调节 天冬氨酸，谷氨酰胺，甘 氨酸、CO2，一碳单位 在PRPP的基础上利用各 种原料合成嘌呤环 终产物反馈抑制磷酸核 糖焦磷酸激酶