【文章內(nèi)容簡介】 酸化酶 腺苷激酶 磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 只有腺苷激酶，其他核苷酸只能按以下反應產(chǎn)生。 腺 苷 酸 焦 磷 酸 化 酶NNNHNN H2NNNNN H2OO HO HHHHHOPH OO HOOHHH OO HH HOC H2POH OO HP O POO HO HOO H++P O POO HO HOO HH O嘌呤核苷酸的合成代謝 PRPP 補救途徑 5－磷酸核糖焦磷酸 腺嘌呤 嘌呤核苷酸合成特點 ?先形成 IMP(次黃嘌呤核苷酸 )，然后在單磷酸的水平上轉(zhuǎn)變成 AMP、 GMP。 ?IMP合成從 5?P核糖開始的，在 ATP參與下先形成PRPP(5磷酸核糖焦磷酸 ) ?嘌呤的各個原子是在 PRPP的 C1上逐漸加上去的。由 Asp、Gln、 Gly、甲酸、 CO2 提供 N和 C ，合成時先形成右環(huán)，再形成左環(huán)。 ?四氫葉酸（ FH4）是一碳單位的載體 嘌呤核苷酸生物合成的調(diào)節(jié) ① 別構(gòu)酶：受終產(chǎn)物抑制； ② ③ 受終產(chǎn)物抑制 受終產(chǎn)物抑制 Nucleotide Metabolism ? PURINE RIBONUCLEOTIDES: formed de novo – ., purines are not initially synthesized as free bases – First purine derivative formed is Inosine Monophosphate (IMP) ? The purine base is hypoxanthine ? AMP and GMP are formed from IMP De novo synthesis 5磷酸核糖 胺 ,PRA 甘氨酰胺 核苷酸 甲酰 甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨 咪 核苷酸 5氨基 咪唑 核苷酸 5氨基 咪唑 4羧酸核苷酸 5氨基咪唑 4(N琥珀酸 ) 甲酰胺 核苷酸 5氨基咪唑 4(N琥珀酸 ) 甲酰胺 核苷酸 5氨基咪唑 4甲酰胺 核苷酸 5甲酰胺基咪唑 4甲酰胺 核苷酸 Synthesis of AMP and GMP 延胡索酸 kinase ADP kinase ADP ATP ATP ADP AMP ATP kinase GDP kinase ADP GTP ATP ADP GMP ATP Purine Salvage ? Adenine phosphoribosyl transferase (APRT) Adenine + PRPP ? AMP + PPi ? HypoxanthineGuanine phosphoribosyl transferase (HGPRT) Hypoxanthine + PRPP ? IMP + PPi Guanine + PRPP ? GMP + PPi (NOTE: THESE ARE ALL REVERSIBLE REACTIONS) AMP,IMP,GMP do not need to be resynthesized de novo ! Purine Nucleotide Synthesis at a Glance ? ATP is involved in 6 steps ? PRPP in the first step of Purine synthesis is also a precursor for Pyrimidine Synthesis, His and Trp synthesis Regulatory Control of Purine Nucleotide Biosynthesis ? GTP is involved in AMP synthesis and ATP is involved in GMP synthesis (reciprocal control of production) ? PRPP is a biosynthetically ―central‖ molecule (why?) – Amidophosphoribosyl transferase is activated by PRPP levels – APRT activity has negative feedback at two sites ? ATP, ADP, AMP bound at one site ? GTP,GDP AND GMP bound at the other site ? Rate of AMP production increases with increasing concentrations of GTP。 rate of GMP production increases with increasing concentrations of ATP Intracellular Purine Catabolism ? Nucleotides broken into nucleosides by action of 5‘nucleotidase (hydrolysis reactions) ? Purine nucleoside phosphorylase (PNP) – Inosine ? Hypoxanthine – Xanthosine ? Xanthine – Guanosine ? Guanine – Ribose1phosphate splits off ? Can be isomerized to ribose5phosphate ? Adenosine is deaminated to Inosine (ADA) Intracellular Purine Catabolism ? Xanthine is the point of convergence for the metabolism of the purine bases ? Xanthine ? Uric acid – Xanthine oxidase catalyzes two reactions 雷 納（二氏）綜合癥 Lesch－ Nyhan syndrome ? 1964年首由 Lesch和 Nyhan二氏報道的一種先天性的代謝疾病。表現(xiàn)為血高尿酸癥、高度智力障礙、腦源性麻痹、自傷癥（自我咬傷）等的 伴性遺傳性疾病 。 ? 發(fā)病的本質(zhì)是基于組織中缺少與 嘌呤有關(guān)的一種酶 ——次黃嘌呤鳥嘌呤轉(zhuǎn)磷酸核糖基酶 （ hypoxanthine（ guanine）phosphoribosyltransferase， HGPRT）， 鳥嘌呤和次黃嘌呤補救途徑障礙，導致產(chǎn)生過量的尿酸，導致腎結(jié)石和痛風。 ? 自我咬傷是咬自己的手指、嘴唇、頰部的一種怪癖，可作本癥的一種重要特征。對于診斷原因不明的腦源性麻痹的男性病例中，在懷疑為本癥時，測定其尿中和血中的尿酸是必要的。 LeschNyhan Syndrome ? A defect in production or activity of HGPRT HypoxanthineGuanine phosphoribosyl transferase Hypoxanthine + PRPP ? IMP + PPi – Causes increased level of Hypoxanthine and Guanine (?? in degradation to uric acid) ? Causes goutlike symptoms, but also eurological symptoms ? spasticity, aggressiveness, selfmutilation ? First neuropsychiatric abnormality that was attributed to a single enzyme ? 嘧啶核苷酸的嘧啶環(huán)是由 氨甲酰磷酸 和天冬氨酸 合成的 。 氨甲酰磷酸 天冬氨酸 嘧啶核苷酸的生物合成 ?嘧啶核苷酸合成特點：其合成與嘌呤核苷酸的合成不同，先由 氨甲酰磷酸 與 天冬氨酸 形成 嘧啶環(huán) ，再與 核糖磷酸 （ PRPP）結(jié)合形成 UMP，其關(guān)鍵的中間產(chǎn)物是 乳清酸 。胞苷 酸則由 尿苷酸 在三磷酸的水平上轉(zhuǎn)變而來。 嘧啶環(huán)碳原子和氮原子的來源 H C NC H 2NHH CHC 谷 氨 酰 胺C O 2門 冬 酰 胺嘧啶核苷酸的合成代謝 氨基甲酰磷酸的合成 C O2 +H2N C H CC H2O HOC H2CN H2O氨 基 甲 酰 磷 酸 合 成 酶 I I2 A T P 2 A D P + P iH2N C H CC H2O HOC H2CO HO+N H2COOPOO HO HG l uG l n氨 基 甲 酰 磷 酸CO2提供 C2， Gln提供 N3 嘧啶核苷酸的合成代謝 乳清酸的合成 N H2COOPOO HO H氨 基 甲 酰 磷 酸H2N C H CC H2O HOCO HO+A s p門 冬 氨 酸 氨 基 甲 酰 轉(zhuǎn) 移 酶P iC H2C HNHCN H2O C O O HOO H氨 基 甲 酰 門 冬 氨 酸二 氫 乳 清 酸 酶H2OC H2C HNHCH NO C O O HO二 氫 乳 清 酸 脫 氫 酶N A D+N A D H + H+C HCNHCH NO C O O HO二 氫 乳 清 酸乳 清 酸嘧啶核苷酸的合成代謝 嘧啶核苷酸的合成代謝 脫 羧 酶C O2乳 清 酸 核 苷焦 磷 酸 化 酶P R P P P P iC HCNHCH NO C O O HO乳 清 酸C HCNCH NO C O O HOOO HO HHHHHOP OO ON HOONOO HO HHHHHOP OO O乳 清 酸 核 苷 酸尿 苷 酸U M P一 磷 酸 核 苷 激 酶A T P A D PU D P二 磷 酸 核 苷 激 酶A T P A D PU T PC T P 合 成 酶 , M g 2 +A T P A D P + P iN HOONOO HO HHHHHOPOO HOPH OO HOPOO HOG l n G l uN HN H2ONOO HO HHHHHOPOO HOPH OO HOPOO HOU T PC T P脫 羧 酶C O2乳 清 酸 核 苷焦 磷 酸 化 酶P R P P P P iC HCNHCH NO C O O HO乳 清 酸C HCNCH NO C O O HOOO HO HHHHHOP OO ON HOONOO HO HHHHHOP OO O乳 清 酸 核 苷 酸尿 苷 酸U M P一 磷 酸 核 苷 激 酶A T P A D PU D P二 磷 酸 核 苷 激 酶A T P A D PU T PC T P 合 成 酶 , M g 2 +A T P A D P + P iN HOONOO HO HHHHHOPOO HOPH OO HOPOO HOG l n G l uN HN H2ONOO HO HHHHHOPOO HOPH OO HOPOO HOU T PC T P嘧啶核苷酸的合成代謝 ATP提供能量 嘧啶核苷酸合成的補救途徑 UMP磷酸核糖 轉(zhuǎn)移酶 尿苷磷酸化酶 尿苷激酶 尿苷激酶 胞嘧啶一般只參與嘧啶核苷激酶催化的這種途徑 嘌呤核苷酸合成的補救途徑 核苷磷酸化酶 腺苷激酶 磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 只有腺苷激酶，其他核苷酸只能按以下反應產(chǎn)生。 補救途徑 H