核苷酸代谢

核苷酸代谢重要知识点，各种详细的代谢途径，各种物质的代谢终产物。嘌呤核苷酸的合成与分解：原料：磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等简单物质为原料，一个一个原子加上去。

10.12 核苷酸代谢

• 嘌呤核苷酸的合成与分解
  • 从头合成（胞质中进行）
    • 原料：磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等简单物质为原料，一个一个原子加上去
    • 合成次黄嘌呤核苷酸（IMP）
      • 关键酶
        • 磷酸核糖焦磷酸（PRPP）合成酶 （ATP提供焦磷酸）
        • 酰胺转移酶（要谷氨酰胺提供酰胺基）
    • IMP转变成
      • +天冬氨酸+ GTP ——>腺苷酸代琥珀酸 （腺苷酸代琥珀酸合成酶）
        • 腺苷酸代琥珀酸裂解酶（AMP）
      • +水+IMP脱氢酶——>XMP（黄嘌呤核苷酸）
        • 谷氨酰胺+GMP合成酶（GMP）
        • 用ATP
  • 补救途径（利用现成嘌呤碱或嘌呤核苷合成）
    • 腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）
    • 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）
    • 嘌呤+PRPP生成嘌呤核苷酸
    • 脑和骨髓只能通过补救途径合成
  • 脱氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷（NDP）水平进行的
    • 由核苷酸还原酶催化 （由氢元素直接取代C2上的羟基）
    • 需要硫氧化还原蛋白作为电子载体
  • 抗代谢物
    • 嘌呤类似物
      • 6-巯基嘌呤（6-MP）
      • 抑制IMP转变为AMP及GMP
      • 竞争性抑制，次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 抑制补救途径
    • 氨基酸类似物
      • 氮杂丝氨酸与谷氨酰胺的结构类似
    • 叶酸类似物
      • 氨蝶玲及甲氨蝶呤
      • 阻止一碳单位的产生
  • 分解——尿酸
    • 黄嘌呤氧化酶
    • 尿酸水溶性差，容易形成结晶
    • 利用别嘌呤醇可抑制黄嘌呤氧化酶
    • 次黄嘌呤和鸟嘌呤的水溶性较尿酸大得多
• 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢 （U，T，C）
  • 从头合成
    • 原料：谷氨酰胺，CO2，天冬氨酸
    • 先合成嘧啶环，再与磷酸核糖连接
    • 氨基甲酰磷酸合成酶II利用谷氨酸和ATP 生成氨基甲酰磷酸
    • 乳清酸在乳清酸磷酸核糖转移酶的作用下与PRPP结合（引入戊糖），生成乳清酸核苷酸
    • 脱羧生成“尿嘧啶核苷酸（UMP）”
  • CTP合成
    • UMP通过尿激酶和二磷酸核苷激酶的作用下合成UTP
    • UTP在CTP合酶的催化下从谷氨酰胺接受氨基成为CTP
  • dTMP或TMP来源
    • 由dUMP甲基化生成的
    • dUMP来源
      • dUDP水解脱磷酸
      • dCMP的脱氨基（为主）
  • 补救途径
    • 嘧啶磷酸核糖转移酶
    • 利用尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳清酸作为底物
  • 抗代谢物
    • 嘧啶类似物
      • 5-氟尿嘧啶（5-FU）与胸腺嘧啶相似
      • 转变为一磷酸脱氧氟尿嘧啶核糖（FdUMP）与UMP结构类似，胸腺酸合酶抑制剂 使dTMP合成受阻
    • 核苷类药物
      • 阿糖胞苷
      • 抑制CDP还原成dCDP，抑制核糖核酸还原酶
    • 氨基酸类似物
      • 氮杂丝氨酸与谷氨酰胺的结构类似
      • 抑制CTP的生成
    • 叶酸相似物
      • 甲氨蝶呤
      • 使dUMP不能利用一碳单位生成dTMP
  • 分解代谢（主要在肝中）
    • 尿嘧啶分解为氨气，二氧化碳和 β-丙氨酸（变乙酰CoA）
    • 胸腺嘧啶分解生成氨气和二氧化碳 β-氨基异丁酸（变琥珀酰CoA）