文档介绍：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
一、概念<回顾>
核酸:由许多核苷酸排列组成。
核苷酸= 磷酸+ 核苷
戊糖+ 碱基
(<脱氧>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<称降解>。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>
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
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
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
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
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
三、嘧啶的降解
产物:
氨、CO2和
-丙氨酸<胞嘧啶、尿嘧啶>或-氨基异丁酸<胸腺嘧啶>。
过程:
(Fig.)
第二节核苷酸的降解
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+GlnGMP
+ AspSAMP(C6:NH2)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。
第三节核苷酸的生物合成
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