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1、,天津医科大学生化教研室 解 用 虹,核苷酸代谢,教学要点,1.熟悉外源核苷酸消化、吸收和代谢的特点,明确核苷酸不是必需的营养物质。2.掌握核苷酸从头合成与扑救合成的概念、特点和意义；熟悉嘌呤和嘧啶从头合成和补救合成的基本途径和代谢调节，熟悉嘌呤和嘧啶抗代谢物在肿瘤化学药物治疗的生化基础。3.掌握嘌呤和嘧啶分解代谢的基本途径和主要产物，熟悉临床痛风发病和治疗的的生化机理。,第一节 概论,1.核酸的消化与吸收2.从头合成3.补救合成,一.核酸的消化与吸收,1.核苷酸不是机体的必需营 养成分 肠道摄取的核苷酸代谢 非肠道摄取的核苷酸的代谢2.核苷酸的消化产物可部分 地参与核苷酸的扑救合成,二.从头
2、合成,机体以氨基酸、一碳单位、二氧化碳和磷酸核糖等小分子化合物为原料，经过较复杂的反应，消耗较多的能量合成核苷酸的过程称为从头合成。,三.补救合成,机体以原有的嘌呤（嘧啶）和/或嘌呤（嘧啶）核苷为原料，经过较简单的反应，消耗较少的能量合成核苷酸的过程称为补救合成。,第二节 嘌呤核苷酸的代谢,1.嘌呤核苷酸的从头合成2.嘌呤核苷酸的补救合成3.嘌呤核苷酸的分解代谢,一.嘌呤核苷酸的从头合成,1.嘌呤环的元素来源2.合成途经3.合成的调节4.嘌呤核苷酸的抗代谢物5.dATP和 dGTP的合成,1.嘌呤环的元素来源,2.合成途经,1.IMP 的合成2.AMP和GMP 的合成3.ATP和GTP的合成,
3、.IMP 的合成,.AMP和GMP 的合成,.ATP和GTP的合成,3.合成的调节,4.嘌呤核苷酸的抗代谢物,1.二氢叶酸还原酶抑制剂2.次黄嘌呤类似物3.谷氨酰胺类似物,(1)二氢叶酸还原酶抑制剂,.次黄嘌呤类似物,.谷氨酰胺类似物,5.dATP和 dGTP的合成,二.嘌呤核苷酸的补救合成,1.补救合成的概念2.补救合成的途径3.自毁面容综合症,1.补救合成的概念,机体以原有的嘌呤和/或嘌呤核苷为原料，经过较简单的反应，消耗较少的能量合成核苷酸的过程称为嘌呤补救合成。,2.补救合成途径,3.自毁面容综合症,1.自毁面容综合症，该病又称 Lesch-Nyhan Syndrome。2.发病机制是
4、嘌呤补救合成相关 酶（HGLRT）缺陷。3.酶活性降低或消失源于相关基 因缺失、移码突变，碱基置换 和mRNA异常拼接。,三.嘌呤核苷酸的分解代谢,1.嘌呤核苷酸的分解代谢途径2.嘌呤核苷酸的分解代谢产物3.痛风及其治疗4.腺苷脱氨酶缺乏症（严重的混合性免疫缺陷综合症）,1.嘌呤核苷酸的分解代谢途径,2.嘌呤核苷酸的分解代谢产物,1.嘌呤核苷酸的分解代谢产物在不同的生物是有差别的，在人类嘌呤的分解代谢产物是尿酸，此外还有磷酸核糖和氨。2.嘌呤分解代谢的关键酶是黄嘌呤氧化酶。3.遗传和环境因素可以诱发尿酸生成增加。,3.痛风及其治疗,1.痛风是由于血液中尿酸水平升高在软组织和 关节腔异常结晶所造
5、成的疾病。2.遗传性缺陷是痛风发病的主因，饮食和环境因素是诱因。3.减少和抑制尿酸的生成，促进和增加尿酸的排泄是治疗痛风的基本原则。4.痛风的药物治疗,嘌呤分解的抑制物,嘌呤分解的抑制物,4.腺苷脱氨酶缺乏症,1.首例基因治疗成功的病例2.腺嘌呤核苷酸的分解代谢3.腺苷脱氨酶缺乏的影响4.腺苷脱氨酶缺乏症,首例基因治疗的成功病例,时间：1990年的9月14日单位：美国国立卫生研究院（NIH）医师：W.French Anderson博士患者：4岁女孩Ashanthi DeSilva疾病：重度联合免疫缺陷综合征（severe combined immunodeficiency,SCID）该病由于严
6、重的免疫缺陷预后严重 不良,患者多死于婴幼儿。基因:腺苷脱氨酶(adenosine deaminase,ADA)ADA基因位于20q 欧美发病率1/10万,.腺嘌呤核苷酸的分解代谢,.腺苷脱氨酶缺乏的影响,.腺苷脱氨酶缺乏症,1.由于腺苷脱氨酶的缺陷导致腺苷，腺嘌呤核苷酸，三磷酸腺苷酸和脱氧三磷酸腺苷酸的代谢受阻和蓄积，并通过脱氧三磷酸腺苷的抑制用最终造成四种脱氧核苷酸的缺乏。2.由于dNTP的缺乏，导致DNA复制的障碍并造成更新旺盛细胞如淋巴细胞的缺乏。3.由于淋巴细胞的缺乏，导致细胞免疫和体液免疫的缺乏，患者不能过正常人的生活，最终死于感染性疾病。,第三节 嘧啶核苷酸的代谢,1.嘧啶核苷酸
7、的从头合成2.嘧啶核苷酸的补救合成3.嘧啶核苷酸的抗代谢物4.嘧啶核苷酸的分解代谢,一.嘧啶核苷酸的从头合成,1.嘧啶环的元素来源2.从头合成的途径3.从头合成的调节4.dTMP的合成,1.嘧啶环的元素来源,2.从头合成的途径,3.从头合成的调节,4.dTMP的生成,二.嘧啶核苷酸的补救合成,1.嘧啶补救合成的原料2.嘧啶补救合成的相关酶3.嘧啶补救合成途径,1.嘧啶补救合成的原料,1.胞嘧啶，尿嘧啶，胸腺嘧啶等2.胞苷，尿苷，胸苷等；3.5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP),4.三磷酸腺苷（ATP）。,2.嘧啶补救合成参与的酶,1.嘧啶磷酸核糖转移酶2.尿苷(胞苷，胸苷)激酶3.脱氧胞苷(尿苷，胸苷)激 酶,3.嘧啶核苷酸的补救合成途径,3.嘧啶核苷酸的抗代谢物,1.嘧啶核苷酸合成抑制剂2.二氢叶酸还原酶抑制剂3.嘧啶核苷类似物,(1).嘧啶核苷酸合成抑制剂,(2).二氢叶酸还原酶抑制剂,(3).嘧啶核苷类似物,4.嘧啶核苷酸的分解代谢,1.嘧啶分解代谢的终产物是磷酸核糖，二氧化碳，氨，-丙氨酸和-氨基异丁酸。2.由于嘧啶的分解代谢产物是水溶性的，所以较少相关代谢性疾病发生。,嘧啶的分解代谢,
