核酸的酶促降解與苷酸代謝

第八章核酸的酶促降解

和核苷酸代謝核酸的酶促降解核苷酸的分解代謝核苷酸的生物合成第一節核酸的酶促降解

一、核酸外切酶二、核酸內切酶三、限制性內切酶核酸酶核糖核酸酶脫氧核糖核酸酶一、外切核酸酶牛脾磷酸二酯酶（5′端外切，得3’核苷酸）蛇毒磷酸二酯酶（3′端外切得5’核苷酸）5′

p

p

pOHB

p

p

p

p3′BBBBBBBOH二、內切核酸酶GA5′

p

p

p

pOHPyPuPyPy1′

p

p

pGACU

p

p

p3′bPu：嘌呤Py：嘧啶

a三、限制性內切酶

原核生物中存在著一類能識別外源DNA雙螺旋中4-8個堿基對所組成的特異的回文序列，并在此序列的某位點水解DNA，這類酶稱為限制性內切酶（ristrictionendonuclease）。限制性內切酶的命名和意義EcoRI序號屬名種名株名例：EcoRI，這是從大腸桿菌（Ecoli）R菌株中分離出的一種限制性內切酶

限制性內切酶是分析染色體結構、制作DNA限制圖譜、進行DNA序列測定和基因分離、基因體外重組等研究中不可缺少的工具，是一把天賜的神刀，用來解剖纖細的DNA分子。第二節核苷酸的分解代謝一、核苷酸的分解代謝

二、嘌呤的分解代謝

三、嘧啶的分解代謝一、核苷酸的分解代謝核苷酸核苷核苷酸酶Pi堿基核苷磷酸化酶1-磷酸核糖核苷酶堿基＋核糖二、嘌呤的分解NNNNNH2HNNNNOHHNNNNOHOHNNNNOHHNH2NNNNOHOHHO尿酸人、靈長類、鳥類、爬行類等------尿酸NNNNOHOH2HONNNNOHOHHONNNNOHOH2H2OOHNOH2NH2COOHCHONH3＋CO2尿酸尿囊素尿囊酸其他哺乳動物----尿囊素硬骨魚類------尿囊酸兩棲類------尿素、乙醛酸植物---------尿囊酸最終產物人、靈長類、鳥類、爬行類等------尿酸其他哺乳動物----尿囊素硬骨魚類------尿囊酸兩棲類------尿素、乙醛酸植物---------尿囊酸

二嘧啶的分解第三節核苷酸的合成代謝

核苷酸合成的2條途徑：1、從頭合成途徑：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位、二氧化碳等簡單化合物為原料，經一系列酶促反應合成核苷酸的過程。主要的合成途徑。2、補救合成途徑（自學）：利用體內游離的堿基或核苷，經過簡單反應過程合成核苷酸。次要合成途徑。一、嘌呤核苷酸的合成：（一）嘌呤核苷酸的從頭合成途徑1.嘌呤環各組成成分的來源2.過程：兩個階段第一階段：次黃嘌呤核苷酸(IMP)的合成第二階段：腺嘌呤核苷酸(AMP)與鳥嘌呤核苷酸(GMP)的生成嘌呤核苷酸的從頭合成5-磷酸核糖+ATP

PRPP+AMP

IMPPRPP：5-磷酸核糖-1-焦磷酸PRPP合成酶天冬氨酸甘氨酸谷氨酰胺一碳單位CO2次黃嘌呤核苷酸(IMP)的合成AMP與GMP的生成IMP腺苷酸代琥珀酸黃嘌呤核苷酸（XMP）AspNADH+H+NAD+AMPGTPGMPGlnATP延胡索酸AMP與GMP的生成（二）補救合成途徑（salvagepathway）概念：細胞利用現成的嘌呤堿基或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸的過程，稱為補救合成途徑。腺嘌呤磷酸核糖轉移酶（APRT），次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶（HGPRT）。腺嘌呤＋PRPPAMP＋PPiAPRT次黃嘌呤＋PRPPIMP＋PPiHGPRT鳥嘌呤＋PRPPGMP＋PPiHGPRT腺嘌呤核苷AMP腺苷激酶ATPADP反應過程：二、嘧啶核苷酸的合成（一）從頭合成先合成嘧啶環，再由嘧啶和PRPP合成嘧啶核苷酸。先合成UMP，再進一步轉變為胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸。1、從頭合成的過程：（1）UMP的合成：UMP合成原料：谷氨酰胺、CO2、（谷氨酰胺+CO2→氨基甲酰磷酸）、天冬氨酸、PRPP。231天冬氨酸NNCCCC564氨基甲酰磷酸合成過程：

Gln+HCO3－

H2N-CO-O-HPO3-+Glu氨基甲酰磷酸合成酶2ATP2ADP＋Pi（2）UTP、CTP的合成：UMPUDPUTPUTP+Gln+ATPCTP+Glu+ADP+Pi尿苷酸激酶尿苷酸激酶ATPATPADPADPCTP合成酶CCH

CHNNH2

NOCR-5-PPP（二）嘧啶核苷酸的補救合成嘧啶＋PRPP嘧啶核苷酸＋PPi嘧啶磷酸核糖轉移酶尿嘧啶核苷UMP尿苷激酶ATPADP脫氧胸苷TMP胸苷激酶ATPADP三、脫氧核糖核苷酸的生成：脫氧核糖核苷酸（包括嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸）是在二磷酸核苷（NDP）水平還原生成的。dNDPNDPADPGDPCDPUDPdADPdGDPdCDPdUDP核糖核苷酸還原酶Mg2+NADP++H2ONADPH+H+CCH

CHNOH

NOCdR-5-PdUMPCC

CHNOH

NOCdR-5-PdTMPC