南方医科大学：《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十八章 嘧啶核苷酸代谢

嘧啶核苷酸代谢 生物化学与分子生物学教研室 朱利娜

嘧啶核苷酸代谢 生物化学与分子生物学教研室 朱利娜

合成代谢 ■从头合成：原料 ■补救合成 嘧啶核苷酸的抗代谢物 ■分解代谢

◼ 合成代谢 ◼ 从头合成：原料 ◼ 补救合成 ◼ 嘧啶核苷酸的抗代谢物 ◼ 分解代谢

密啶核苷酸的合成代谢 ■从头合成 (1)原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、C02 天冬氨酸 谷氨酰胺 00C "H N C00

嘧啶核苷酸的合成代谢 ◼ 从头合成 （1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2 N N C C C C COO CH H3N - CH2 OOC - + 天冬氨酸 谷氨酰胺 CO2

密啶核苷酸的合成代谢 (2)过程 尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再 与磷酸核糖结合 CTP的合成：由UMP在激酶连续催化下生 成UTP,再从谷氨酰胺接受氨基生成 ÷脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP或TMP)的 生成：由dUMP甲基化生成

嘧啶核苷酸的合成代谢 （2）过程： ❖ 尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再 与磷酸核糖结合 ❖ CTP的合成：由UMP在激酶连续催化下生 成UTP，再从谷氨酰胺接受氨基生成 ❖ 脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的 生成：由dUMP甲基化生成

NH2 N

CO2＋谷氨酰胺 氨基甲酰磷酸 氨甲酰 天冬氨酸 乳清酸核苷酸 乳清酸 二氢乳清酸 UMP UDP UTP CTP CPS-II Asp H2O NADH++H+ NAD+ PPi PRPP CO2 dUDP dCMP dUMP dTMP (TMP) 还原 Gln CTP 合成酶 甲基化 天冬氨酸氨基 甲酰转移酶 TMP 合成酶 N N O O N N NH2 O N N O O CH3

嘧啶核苷酸的合成代谢 (3)从头合成的调节 ÷关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌） 氨基甲酰磷酸合成酶CPS-Ⅱ（哺乳动物） PRPP合成酶 ·调节机制：反馈调节，UMP反馈抑制 阻遏或去阻遏调节

嘧啶核苷酸的合成代谢 （3）从头合成的调节 ❖ 关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌） 氨基甲酰磷酸合成酶CPS-II (哺乳动物) PRPP合成酶 ❖ 调节机制：反馈调节，UMP反馈抑制 阻遏或去阻遏调节

CPS-I与CPS-II的比较 CPS-I CPS-II 部位 肝线粒体 胞浆 底物 氨、C02 谷氨酰胺、C02 能量 消耗2ATP 消耗2ATP 产物 氨基甲酰磷酸 氨基甲酰磷酸 调节 受N-乙酰谷氨酸 受UMP的反馈抑制 变构激活调节 作用 参与尿素合成 参与嘧啶合成

CPS-I CPS-II 部位 肝线粒体 胞浆 底物 氨、CO2 谷氨酰胺、CO2 能量 消耗2ATP 消耗2ATP 产物 氨基甲酰磷酸 氨基甲酰磷酸 调节 受N-乙酰谷氨酸 变构激活调节 受UMP的反馈抑制 作用 参与尿素合成 参与嘧啶合成 CPS-I与CPS-II的比较

密啶核苷酸的合成代射 ·补救合成 嘧啶+PRPP 嘧啶磷酸核糖 转移酶 嘧啶核苷酸+PPi 尿嘧啶核苷 尿苷激酶 UMP ATP ADP 脱氧胸苷 胸苷激酶 TMP ATP ADP 胸苷激酶 恶性肿瘤的指征

◼ 补救合成 嘧啶核苷酸的合成代谢 嘧啶 ＋ PRPP 嘧啶核苷酸＋ PPi 嘧啶磷酸核糖 转移酶 尿嘧啶核苷 UMP 尿苷激酶 ATP ADP 胸苷激酶 —— 恶性肿瘤的指征 脱氧胸苷 TMP 胸苷激酶 ATP ADP

嘧啶核苷酸的合成代谢 嘧啶核苷酸的抗代谢物 一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的类 似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用与 嘌呤抗代谢物类似

嘧啶核苷酸的合成代谢 ◼ 嘧啶核苷酸的抗代谢物 一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的类 似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用与 嘌呤抗代谢物类似

嘧啶核苷酸的合成代谢 ■ 嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶（5-FU) FdUMP TMP 合成酶 H‖TMP合成 5-FU 参入RNA分子， FUTP→FUMP→从而破坏RNA的 结构与功能

嘧啶核苷酸的合成代谢 ◼ 嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶（5-FU） 5-FU FdUMP FUTP TMP 合成酶 TMP合成 FUMP 参入RNA分子， 从而破坏RNA的 结构与功能