08-核酸的酶促降解和核苷酸代谢.ppt

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1、8核酸的酶促降解和核苷酸代谢本章要点核酸是如何降解的？核酸酶的类别和特点核苷酸有哪些功能？核苷酸是如何合成与分解的？8.1核酸的酶促降解核酸酶核酸酶的分类根据对底物的专一性分根据切割位点分为核糖核酸酶(RNase)脱氧核糖核酸酶(DNase)非特异性核酸酶核酸外切酶核酸内切酶外切核酸酶对核酸的水解位点非特异性磷酸二酯酶5´pppOHBpppp3´BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（5´端外切5得3）蛇毒磷酸二酯酶（3´端外切3得5）内切核酸酶对RNA的水解位点示意图特异性的磷酸二酯酶5´ppppOHPyPu

2、PyPy1´pppGACUppA3´RNAaseI(牛胰RNAase)RNAaseT1Pu：嘌呤Py：嘧啶脱氧核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶专一水解DNA内切酶：切断双链，或切断单链外切酶：5’3’切割或是3’5’切割无碱基专一性，有序列专一性限制性内切酶原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的、具有二重旋转对称性的回文序列，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶专一性很强，与甲基化酶识别同一位点产物：形成粘性末端或平齐末端限制性

3、内切酶类型I型：分子量大于105，多亚基，需S-腺苷蛋氨酸、ATP和Mg2+，识别位点与切割位点相差甚远，产物为异质，是限制与修饰相排斥的多功能酶II型：分子量小于105，需Mg2+，切割位点位于识别位点上，产物为专一性片段，不具修饰酶功能III型：识别位点为5-7bp的非对称序列，切割位点在顺序之外离识别序列5-10bp，切割双链，个别也切割单链酶辨认的序列和切口说明‥‥AGCT‥‥‥‥TCGA‥‥‥‥GGATCC‥‥‥‥CCTAGG‥‥‥‥AGATCT‥‥‥‥TCTAGA‥‥‥‥GAATTC‥‥‥‥

4、CTTAAG‥‥‥‥AAGCTT‥‥‥‥TTCGAA‥‥‥‥GTCGAC‥‥‥‥CAGCTG‥‥‥‥CCCGGG‥‥‥‥GGGCCC‥‥BamHIAluIBglIEcoRIHindⅢSalISmaI四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口常用的DNA限制性内切酶的专一性核苷酸的功能DNA或RNA生物合成的原料核苷酸的衍生物是许多物质生物代谢的活性中间产物。如：UDP-葡萄糖是糖原合成的活性物质ATP是生物体内能量的直接

5、来源。AMP是某些重要辅酶或辅基(FAD、CoA)的组成成分生理调节：某些核苷酸是三大代谢中许多关键酶的变构效应剂；cAMP/cGMP是激素作用的第二信使8.2核苷酸的生物合成核糖核苷酸的生物合成脱氧核糖核苷酸的生物合成单核苷酸转变成核苷二磷酸和核苷三磷酸各种核苷酸的相互转变核糖核苷酸的生物合成1、嘌呤核苷酸的生物合成(1)从头合成途径(2)补救途径2、嘧啶核苷酸的生物合成(1)从头合成途径(2)补救合成途径嘌呤核苷酸的结构GMPAMPN1C2N3C4C5C6N97NC8甘氨酸CO2Asp甲酰基(一碳单

6、位)Gln(酰胺基)甘氨当中站,谷氮坐两边,左上天冬氨,头顶CO2来自“甲酸盐”来自“甲酸盐”甲酰基(一碳单位)嘌呤碱基的元素来源嘌呤核苷酸的从头合成定义指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径合成部位肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径过程IMP的合成AMP和GMP的生成5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核糖胺(PRA)甘氨酸甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨咪唑核苷酸5-氨基咪唑核苷酸5-氨基

7、咪唑-4-羧核苷酸IMP的生物合成5-氨基咪唑-4-琥珀基-甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸（IMP）甲酰THFA磷酸核糖酰胺转移酶GAR合成酶转甲酰基酶FGAM合成酶AIR合成酶AIR羧化酶SAICAR合成酶裂解酶甲酰转移酶环水解酶AMP和GMP的生成IMP脱氢酶腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶GMP合成酶嘌呤核苷酸从头合成特点嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键AMP或GMP的合成又需1个AT

8、P并不是所有细胞都具有从头合成嘌呤核苷酸的能力AMPADPATPADPATP激酶ADPATP核苷二磷酸激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP核苷二磷酸激酶三磷酸嘌呤核苷的合成嘌呤核苷酸的补救合成途径利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗补救合成的生理意义参与补救合成的酶腺嘌呤磷酸核糖转移