生物化学第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢.ppt
.,第十一章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢,.,第一节 核酸的酶促降解 第二节 核苷酸的分解代谢 第三节 核苷酸的生物合成,.,第一节 核酸的酶促降解,.,一、核 酸 酶,1、核酸酶的分类,（1）根据对底物的 专一性分为,（2）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,核酸内切酶,核酸外切酶,2、核酸酶的作用特点,核酸酶：生物体内存在的水解核酸磷酸二酯键的酶类，统 称核酸酶,.,外切核酸酶对核酸的水解位点,5,OH,B,3,B,B,B,B,B,B,B,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）,.,其专一作用于RNA，对DNA及其它磷酸二酯化合物不作用或作用活性很低。,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,内切核酸酶水解位点,.,内切核酸酶对RNA的水解位点示意图,RNAase I,RNAase I,RNAase T1 专一水解鸟甘酸二酯键,RNAase T1,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,.,3.限制性内切酶 一类能识别一定序列并水解外源双链DNA的内切核酸酶其特点是具有极高的专一性，能识别DNA双链上的特定位点，称为限制性内切酶，也称限制酶。 甲基化酶：细菌除具有限制酶外，还具有一种对自身DNA起修饰作用的甲基化酶。 限制酶和其相应的修饰酶对底物DNA的识别和作用的部位是相同的。,.,常用的DNA限制性内切酶的专一性,酶,辨认的序列和切口,说明, A G C T T C G A , G G A T C C C C T A G G , A G A T C T T C T A G A , G A A T T C C T T A A G , A A G C T T T T C G A A , G T C G A C C A G C T G , C C C G G G G G G C C C ,Bam H I,Alu I,Bgl I,Eco R I,Hind ,Sal I,Sma I,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,.,限制性内切酶的命名和意义,Eco R I,序号,属名,种名,株名,例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶,限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。,.,第二节 核苷酸的分解代谢,一、核苷酸的降解,.,二、嘌呤的降解,.,三、嘧啶的降解,.,第三节 核苷酸的生物合成,一、核糖核苷酸的合成 从头合成：是指利用磷酸核糖、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，合成嘧啶核苷酸的途径。 补救途径：是利用核酸降解或进食等从外界补充的含氮碱基或核苷合成新的核苷酸。,.,1.嘌呤核苷酸的生物合成（1）嘌呤环上各原子的来源,.,(2). IMP的合成过程, 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,.,（CATR）,.,IMP生成总反应过程,.,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶 腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶,AMP和GMP的生成,., 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ATP。,嘌呤核苷酸从头合成特点,.,合成过程:,（3）嘌呤核苷酸合成补救途径 参与补救合成的酶: 腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase),.,补救合成的生理意义,补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,.,（4）嘌呤核苷酸的相互转变,.,2.嘧啶核苷酸的生物合成嘧啶核苷酸的结构,.,（1）嘧啶环上各原子的来源,氨甲酰磷酸,.,（2）尿嘧啶核苷酸合成途径,.,（3）. 胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,.,（4）. dTMP或TMP的生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸 dTMP,.,（5） 嘧啶核苷酸的补救合成,.,3.核苷二磷酸、核苷三磷酸的合成,.,二、 脱氧核糖核苷酸的生成,.,核糖核苷酸的还原反应,NADP+,NADPH+H+,硫氧还蛋白还原酶,FAD,核糖核苷酸还原酶（B1和B2）,ATP 、Mg2+,.,脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成,胸腺嘧啶核苷酸合成酶,NADPH+H+Ser,NADP+Gly,二氢叶酸还原酶,Ser羟甲基转移酶,O,N,HN,O,dR-P,CH3,O,N,HN,O,dR-P,.,核苷酸的合成及相互关系,.,小 结,1 核酸酶促降解 1）核酸酶：可作用于DNA和RNA。 2）核糖核酸(RNase)酶 3） 脱氧核糖核酸(DNase)酶 4） 限制性内切酶 2 核苷酸分解代谢 1） 核苷酸降解 2） 嘌呤的降解 3） 嘧啶的降解 3 核苷酸的合成代谢 1） 核糖核苷酸的合成 2） 脱氧核苷酸的合成,.,习 题,1.降解核酸的酶有哪几类？举例说明它们的作用方式和特异性。 2.什么是限制性内切酶？它的发现有何特殊意义？ 限制性内切酶 从头合成 补救途径 核酸酶 非特异性核酸酶,
