第二节??嘌呤核苷酸的合成一、从头合成由5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸(PRPP)开始,先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP),然后由IMP转化为AMP和GMP。嘌呤核苷酸合成的原料:5-磷酸核糖、CO2、甲酸盐、Gln、Asp、Gly起始物:PRPP(活性磷酸核糖形式)图嘌呤环的元素来源
1N:来源于天冬氨酸2、8C:来源于甲酸3、9N:来源于谷氨酰胺4、5C和7N:来自甘氨酸6C:来自CO2【记忆】“一竿”(Gly)立中央,“谷子”(Gln)下面长,二氧化碳“天”(Asp)上飘,“假仙”(甲酰)在两旁次黄嘌呤核苷酸的合成(IMP)5-磷酸核糖+ATP磷酸核糖焦磷酸激酶PRPP+AMPIMP合成分两个阶段(10步反应):咪唑环的形成(前5步)嘌呤环的形成(后5步)ATPAMPMg2+PRPP合成酶酰胺转移酶合成酶转甲酰基酶羧化酶合成酶合成酶合成酶裂解酶转甲酰基酶环水解酶FH4N10甲酰FH4延胡索酸(α-PRPP)第一次闭环第二次闭环H(β-)总反应式:5-磷酸核糖+CO2+甲川THFA+甲酰THFA+2Gln+Gly+Asp+5ATP→IMP+2THFA+2Glu+延胡索酸+4ADP+1AMP+4Pi+PPi2.腺嘌呤核苷酸的合成(AMP)腺苷酸琥珀酸合成酶腺苷酸琥珀酸裂解酶IMP从头合成:CO2、2个甲酸盐、2个Gln、1个Gly、(1+1)个Asp、(6+1)个ATP,产生2个Glu、(1+1)个延胡索酸。Asp的结构类似物羽田杀菌素,可强烈抑制腺苷酸琥珀酸合成酶的活性,阻止AMP生成。羽田杀菌素:N-羟基-N-甲酰-Gly??3.鸟嘌呤核苷酸的合成IMP脱氢酶GMP合成酶4.药物对嘌呤核苷酸合成的影响筛选抗肿瘤药物,肿瘤细胞核酸合成速度快,药物能抑制。①羽田杀菌素与Asp竞争腺苷酸琥珀酸合成酶,阻止次黄嘌呤核苷酸转化成AMP。②重氮乙酰丝氨酸、6-重氮-5-氧正亮氨酸,是Gln的结构类似物,抑制Gln参与的反应。③氨基蝶呤、氨甲蝶呤(与二氢叶酸还原酶不可逆结合,阻止四氢叶酸的生成,从而阻止各种一碳单位转移反应。)
嘌呤核苷酸的生物合成小结(从头合成):嘌呤核苷酸的合成结果直接形成IMPIMP合成从5?-P-核糖开始的,在ATP参与下先形成PRPP嘌呤的各个原子是在PRPP的C1上逐渐加上去的。由Asp、Gln、Gly、甲酸、CO2提供N和C四氢叶酸(FH4)是一碳单位的载体#嘌呤核苷酸的合成(AMP、GMP):过程很复杂,重要掌握2点:
a.PRPP是合成的直接起始物,在PRPP上添加原料合成碱基,核苷酸也合成了。
b.嘌呤环上的原子来源。二、补救途径利用已有的碱基和核苷合成核苷酸。1.磷酸核糖转移酶途径(重要途径)嘌呤碱和5-PRPP在特异的磷酸核糖转移酶的作用下生成嘌呤核苷酸嘌呤核苷+磷酸核苷磷酸化酶嘌呤碱+戊糖-1-磷酸腺嘌呤+5-PRPP腺嘌呤磷酸核糖转移酶AMP+PPi次黄嘌呤(鸟嘌呤)+5-PRPP次黄嘌呤:鸟嘌呤磷酸核糖转移酶IMP(GMP)+PPi2.核苷激酶途径(在生物体内只发现有腺苷激酶)腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷,后者在核苷磷酸激酶的作用下与ATP反应,生成腺嘌呤核苷酸。碱基+核糖-1-磷酸核苷磷酸化酶核苷+Pi腺苷+ATP腺苷激酶腺苷酸+ADP嘌呤核苷酸的从头合成与补救途径之间存在平衡。第三节?????嘧啶核苷酸的合成一、从头合成与嘌呤核苷酸合成不同,在合成嘧啶核苷酸时,先合成嘧啶环,再与磷酸核糖结合,生成尿嘧啶核苷酸,然后由尿嘧啶核苷酸转化为胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。嘧啶环合成前体:氨甲酰磷酸、Asp图嘧啶环的来源1.尿嘧啶核苷酸的合成氨甲酰磷酸的合成Gln+HCO3-+2ATP氨甲酰磷酸合成酶II氨甲酰磷酸+Glu+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸合成酶I氨基甲酰磷酸合成酶II-----------------------------