华南师范大学：《基础生物化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 核酸的酶促降解与核苷酸代谢

第九章核酸的酶促降解与核苷酸代谢 核酸的酶促水解 核苷酸的降解 核苷酸的生物合成

第九章 核酸的酶促降解与核苷酸代谢 • 核酸的酶促水解 • 核苷酸的降解 • 核苷酸的生物合成

第一节核酸的酶促水解 概念 核酸:由许多核苷酸排列组成。 核苷酸=磷酸+核苷 >戊糖+碱基 核糖)(嘌呤和嘧啶) Nucleotide=(+(Deoxy Ribose Base(Purine\ Pyrimidine) 核酸的变性:核酸的氢键断裂,成为单链无规则线团状。不涉及 磷酸二酯键的断憝称降。→核酸酶 DNA和RNA对酸碱的稳定性? DNA抗碱解,但对酸不够稳定,稀酸即可降解之;RNA对碱 不稳定,也可用浓酸降解之。<→2-OH的有无→环化核苷⑨

第一节 核酸的酶促水解 一、概念 • 核酸：由许多核苷酸排列组成。 • 核苷酸 = 磷酸 + 核苷 戊糖 + 碱基 （核糖）（嘌呤和嘧啶） Nucleotide=+ (Deoxy)Ribose + Base (Purine\ Pyrimidine) • 核酸的变性：核酸的氢键断裂，成为单链无规则线团状。不涉及 磷酸二酯键的断裂。→核酸酶 • DNA和RNA对酸碱的稳定性？ DNA抗碱解，但对酸不够稳定，稀酸即可降解之；RNA对碱 不稳定，也可用浓酸降解之

第一节核酸的酶促水解 二、核酸(的水解)酶分类 Nuclease:作用于核酸的@二酯键的酶。(即⊙二酯酶) 桑专一性:(底物) DNase: ribonuclease RNase: deoxyribonuclease ▲作用方式: 内切酶:作用点在核酸内部,产物是寡核苷酸链 1外切酶:作用于核酸两端,产物是单核苷酸

二、核酸(的水解)酶分类 Nuclease: 作用于核酸的二酯键的酶。(即二酯酶)  专一性：(底物) DNase：ribonuclease RNase：deoxyribonuclease  作用方式： 内切酶：作用点在核酸内部，产物是寡核苷酸链。 外切酶：作用于核酸两端，产物是单核苷酸。 第一节 核酸的酶促水解

第一节核酸的酶促水解 1.核酸外切酶 非特异性的⊙二酯酶,从核酸的一端逐个水解掉核苷酸。 如: 蛇毒@二酯酶一 作用于DNA或RNA的3-OH,>5’-核苷酸 牛脾@二酯酶 作用于DNA或RNA的5OH,→3-核苷酸。 (Fig

1. 核酸外切酶 非特异性的二酯酶，从核酸的一端逐个水解掉核苷酸。 如： 蛇毒二酯酶—— 作用于DNA 或 RNA 的 3’-OH，→5’- 核苷酸 牛脾二酯酶—— 作用于DNA 或 RNA 的 5’-OH，→3’- 核苷酸。 (Fig.) 第一节 核酸的酶促水解

第一节核酸的酶促水解 2.核酸内切酶 特异地水解核酸内部的⑨二酯酶。 如: RNase i(牛胰核糖核酸酶) 作用于RNA的嘧啶碱基≯末端为3-⑨嘧啶的核苷酸 RNase u2作用于嘌呤碱基 (Fig) DNase i(牛胰脱氧核糖核酸酶):对碱基无选择性 作用点:5-末端 产物:四寡核苷酸 DNaseⅡ(牛脾脱氧核糖核酸酶): 作用点:32末端 产物:六寡核苷酸

2. 核酸内切酶 特异地水解核酸内部的二酯酶。 如：RNase I (牛胰核糖核酸酶)—— 作用于RNA 的嘧啶碱基→末端为3’-嘧啶的核苷酸 RNase U2——作用于嘌呤碱基 (Fig.) DNase I (牛胰脱氧核糖核酸酶)：对碱基无选择性 作用点：5’-末端 产物：四寡核苷酸 DNase II (牛脾脱氧核糖核酸酶)： 作用点：3’-末端 产物：六寡核苷酸 第一节 核酸的酶促水解

第一节核酸的酶促水解 3.限制性(核酸)内切酶—工具酶 专一性很强,与甲基化酶识别同一位点。→意义? 作用点:核酸的回文序列 产物:形成粘性末端( cohesive end或平齐末端( bluntend) (Fig) 粘性末端:双链DNA经限制性内切酶作用后,每条单链的 端都带有识别序列中的几个互补碱基 ▲命名 以 ECoRI为例:E—细菌属名、co细菌种名 R—菌株、Ⅰ同类酶的(罗马字母)编号

3. 限制性(核酸)内切酶——工具酶  专一性很强，与甲基化酶识别同一位点。→意义？  作用点：核酸的回文序列。  产物：形成粘性末端(cohesive end)或平齐末端(blunt end) (Fig.) 粘性末端：双链DNA经限制性内切酶作用后，每条单链的一 端都带有识别序列中的几个互补碱基。  命名： 以EcoR I为例：E—细菌属名、co—细菌种名 R—菌株、 I—同类酶的(罗马字母)编号 第一节 核酸的酶促水解

第二节核苷酸的降解 核苷酸的一般降解—(略,p56) 二、嘌呤的降解 产物:不同生物的酶系不同,嘌呤的分解产物也就不同。 →尿酸——人类、灵长类、鸟类、爬行类、大多数昆虫 →尿囊素—其它动物 →氨、CO2和有机酸(如乙醛酸)一 微生物和植物的衰老叶片、胚乳 过程: (Fig

一、核苷酸的一般降解——(略，p256) 二、嘌呤的降解  产物：不同生物的酶系不同，嘌呤的分解产物也就不同。 →尿酸——人类、灵长类、鸟类、爬行类、大多数昆虫 →尿囊素——其它动物 →氨、CO2和有机酸(如乙醛酸)—— 微生物和植物的衰老叶片、胚乳  过程： (Fig.) 第二节 核苷酸的降解

第二节核苷酸的降解 、嘧啶的降解 产物 氨、CO2和 β-丙氨酸或β-氨基异丁酸 ▲过程: g.)

三、嘧啶的降解  产物： 氨、CO2和 -丙氨酸或-氨基异丁酸。  过程： (Fig.) 第二节 核苷酸的降解

第三节核苷酸的生物合成 嘌呤核苷酸的合成 主要途径:以氨基酸等为原料,从头合成。 要点:嘌呤环上的C、N原子的来源和添加的顺序。 过程:5-@核糖(PR)的活化→(-PRPP)→+NGn)B->→+ Gily(C4、C、N)→+C8(FH4)→+N3(闭环1)→+C6(CO2)→+N1 (Asp)→C2(FH4)+(闭环2)→平P(+O:C2 XMP>+GIn→GMP 少+ Asp)SAMP(C6NH2)AMP 补救途径:以碱基为原料合成核苷酸。<脑细胞 将PRPP的PR(磷酸核糖)部分转移给嘌呤,形成相应的核苷酸

一、嘌呤核苷酸的合成  主要途径：以氨基酸等为原料，从头合成。 要点：嘌呤环上的C、N原子的来源和添加的顺序。 (Fig.) 过程：5- 核糖(PR)的活化→(-PRPP)→+N9 (Gln) → + Gly (C4、C5、N7 ) →+C8 (FH4 )→+N3→(闭环1)→+C6 (CO2 )→+ N1 (Asp) → C2 (FH4 )→(闭环2)→IMP→(+O: C2 )XMP→+Gln→GMP →+ Asp→SAMP→(C6 :NH2 )AMP  补救途径：以碱基为原料合成核苷酸。 将PRPP的PR(磷酸核糖)部分转移给嘌呤，形成相应的核苷酸。 第三节 核苷酸的生物合成

第三节核苷酸的生物合成 嘌呤核苷酸的合成 (cont) 意义:临床和生产实践 要点:调控嘌呤核苷酸的合成。→治病 如C2、C原子需要F携带一碳基团添加上去。甲基氨基蝶 呤与FH结构相似,可对酶起竞争抑制作用

一、嘌呤核苷酸的合成 (cont.)  意义：临床和生产实践 要点：调控嘌呤核苷酸的合成。→治病 如C2 、 C8 原子需要FH4携带一碳基团添加上去。甲基氨基蝶 呤与FH4结构相似，可对酶起竞争抑制作用。 第三节 核苷酸的生物合成