考研西综-生化-0052核苷酸代谢

考研西综-生物化学与分子生物学的思维导图，主要对嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸、核苷酸抗代谢物、概述等内容进行了总结。

核苷酸代谢

• 嘌呤核苷酸
  • 合成代谢
    • 原料
      • 嘌呤碱基合成：ASP、Gly、CO2、Gln、一碳单位
        • “天冬氨酸左肩起、头顶干净的CO2
        • 底座谷氨酰胺、剩下两边一碳单位“
        • 编号：大逆、小顺、左肩起 NCN-CCC-NCN
      • 5-磷酸核糖
        • 磷酸戊糖途径
    • 从头合成（主要）
      • 部位：肝、小肠、胸腺的胞浆
      • 关键酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶
        • 遵循底物是激活剂、产物是抑制剂的一般规律
        • AMP抑制AMP生成、GMP抑制GMP生成
        • GTP促进AMP生成、ATP促进GMP生成
        • 交叉调节有利于维持两者浓度
      • 方式：磷酸核糖基础上逐步合成嘌呤环
      • 步骤：5-磷酸核糖→PRPP→PRA→IMP
        • 腺苷酸代琥珀酸→AMP
        • XMP→GMP（Gln+2个ATP参与）
      • IMP：是第一个合成的嘌呤核苷酸 IMP：既是AMP、GMP合成的前体底物、又是分解的产物
      • 脱氧嘌呤核苷酸：二磷酸水平脱氧
        • 核糖核苷酸还原酶 需NADPH、硫氧还蛋白
        • eg：ADP→dADP→dAMP
    • 补救合成
      • 部位：脑、骨髓胞浆
      • 步骤
        • PRPP+A/G/I：APRT、HGPRT 腺嘌呤核苷+磷酸：腺苷激酶（AMP合成独有）
      • 特殊部位快速合成
  • 分解代谢
    • 部位：肝、小肠、肾的胞浆
    • 步骤
      • AMP→IMP→I→
      • GMP→G→ GMP→IMP→I→
      • X→尿酸
        • 关键酶：黄嘌呤氧化酶
          • 抑制剂：别嘌醇——治疗痛风
• 嘧啶核苷酸
  • 合成代谢
    • 原料
      • 嘧啶碱基合成：CO2、Gln、ASP
        • “左二全为氨甲酰、右四都是天门冬”
      • 5-磷酸核糖
    • 从头合成
      • 所有器官胞浆和线粒体（以肝脏为主）
      • 关键酶
        • 哺乳动物：CPS合成酶-II（UMP抑制）、PRPP合成酶 细菌：天冬氨酸氨基甲酰转移酶 （CTP抑制）、PRPP合成酶
          • CPS合成酶 I VS II
            • 作用
              • 参与尿素循环
              • 参与嘧啶核苷酸合成
            • 分布
              • 肝线粒体
              • 所有器官胞浆（肝活性最高）
            • 氮源
              • NH3
              • Gln
            • 必须被N-AGA激活
              • 是
              • 否
      • 方式：先合成含有嘧啶环的乳清酸再与磷酸核糖相结合
      • 步骤：Gln+CO2→CPS→氨基甲酰天冬氨酸 → 乳清酸+PRPP→OMP→UMP→
        • UDP→UTP→CTP
          • →CDP→dCDP→dCMP→（主要）dUMP
        • UDP→dUDP→
          • （次要）dUMP
        • dUMP → dTMP
      • 脱氧嘧啶核苷酸
        • 二磷酸水平脱氧
          • 核糖核苷酸还原酶 需NADPH、硫氧还蛋白
        • dUMP→dTMP
          • 胸苷酸合酶 需N5‘N10-CH2-FH4
            • 嘧啶核苷酸合成不需要一碳单位，除dTMP
            • 此处一碳单位不是「SAM循环」提供
    • 补救合成（主要）
      • 部位：脑、骨髓的胞浆
      • 步骤
        • PRPP+U/T/乳清酸：嘧啶磷酸核糖转移酶 尿嘧啶核苷+磷酸：尿苷激酶 脱氧胸腺嘧啶核苷+磷酸：胸苷激酶
          • 胞嘧啶(C)不能进行补救合成
          • 恶性肿瘤中胸苷激酶活性明显↑，并与恶性程度有关
  • 分解代谢
    • 部位：肝脏的胞浆
    • 步骤：嘧啶核苷酸 → 嘧啶核苷 →
      • C →（脱氨基）→ U → β-丙氨酸
      • T → β-氨基异丁酸
      • 嘧啶核苷酸最终代谢产物
• 核苷酸抗代谢物
  • 6-MP
    • I
    • HGPRT、APRT 腺苷酸代琥珀酸合成酶 GMP合成酶 PRPP酰胺转移酶
    • 嘌呤核苷酸合成
  • 别嘌呤醇
    • I
    • 黄嘌呤氧化酶 嘌呤核苷酸从头合成的酶
    • 嘌呤核苷酸分解 嘌呤核苷酸从头合成
  • 氮杂丝氨酸
    • Gln
      • “底座谷氨酰胺”
      • IMP→XMP + Gln→GMP
      • UMP→ UTP + Gln→CTP→ CMP
      • Gln + CO2 + ATP → CPS
    • PRPP酰胺转移酶 GMP合成酶 CPS合成酶-II CTP合成酶
    • 核苷酸从头合成
  • MTX
    • 叶酸
      • 嘌呤核苷酸从头合成：需要一碳单位
      • dUMP→dTMP：需要甲基
    • FH2还原酶
      • 抑制二氢叶酸 “还原酶”→FH4
        • 甲氨蝶呤、甲氧苄啶
      • 抑制二氢叶酸 “合成酶”→FH2
        • 磺胺
      • 影响一碳单位传递
    • 嘌呤核苷酸从头合成 dTMP从头合成
  • 阿糖胞苷
    • 胞苷
    • CDP还原酶
    • dCDP合成
  • 5-FU
    • T
    • 胸苷酸合酶
    • dTMP从头合成
• 概述
  • 核苷酸的结构
    • 戊糖与碱基之间：C1-N1键（β-糖苷键）
    • 戊糖与磷酸之间：5-磷酸酯键
    • 核苷酸与核苷酸之间：3‘5-磷酸二酯键
  • 核苷酸的来源
    • 自身合成
      • 最主要
    • 食物
  • 核苷酸的功能
    • 合成核酸的原料
      • 最主要
    • 能量的利用形式
      • ATP：最主要
      • GTP：合成蛋白质、草酰乙酸→PEP、IMP→腺苷酸代琥珀酸
      • CTP：合成磷脂
      • UTP：合成糖原、生物转化
    • 参与信号转导
      • cAMP→PKA
      • cGMP→PKG
    • 组成辅酶（A腺嘌呤）
      • NAD
        • 呼吸链中单递H体 绝大多数脱氢酶的辅酶
      • NADP
        • G-6-DP：磷酸戊糖途径 IDH（胞浆）：脂肪酸的合成 ME：柠檬-酸丙酮酸循环 GDH：谷氨酸氧化脱氨
          • 柠檬酸循环（TCA循环）≠ 柠檬酸-丙酮酸循环
      • FAD
        • 呼吸链中双递氢体 琥珀酸脱氢酶：三羧酸循环，丙二酸竞争性抑制 脂酰CoA脱氢酶：脂肪酸β氧化第一步脱H 磷酸甘油脱氢酶（线粒体）：a-磷酸甘油穿梭 丙酮酸脱氢酶复合体：丙酮酸脱羧 胆碱脱氢酶
      • CoA
        • 酰基的载体
  • 活化中间代谢物
    • UDPG：合成糖原 UDPGA：生物转化 PAPS：生物转化 CDP-甘油二酯：磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、心磷脂 CDP-乙醇胺：合成脑磷脂 CDP-胆碱：合成卵磷脂 SAM：活性甲基载体
• HGPRT缺失→自毁容貌综合征（Lesh-Nyhan）
• 嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成最显著区别
  • 嘌呤核苷酸：磷酸核糖的基础上逐步合成嘌呤环 嘧啶核苷酸：先合成嘧啶环再与磷酸核糖相结合
• 核糖与假尿嘧啶之间：C-C键
• • “吃天天闲的很”——AMP、aa非氧化脱氨基
  • “瓜天天精得很”——尿素循环