核酸的酶促降解和核苷酸代謝課件.ppt

核酸的酶促降解和核苷酸代謝,本章重點討論核酸酶的類別和特點，對核苷酸的生物合成和分解代謝作一般介紹。,第一節(jié) 核酸的酶促降解,返回,第三節(jié) 核苷酸的合成代謝,第二節(jié) 核苷酸的分解代謝（自學(xué)）,核酸的酶促降解,一、核酸酶,二、限制性內(nèi)切酶,核 酸 酶,1、核酸酶的分類,（1）根據(jù)對底物的 專一性分為,（2）根據(jù)切割位點分為,2、核酸酶的作用特點,外切核酸酶對核酸的水解位點,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）,內(nèi)切核酸酶對RNA的水解位點示意圖,RNAase I,RNAase I,RNAase T1,RNAase T1,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,限制性內(nèi)切酶, 類型 命名 意義,原核生物中存在著一類能識別外源DNA雙螺旋中4-8個堿基對所組成的特異的具有二重旋轉(zhuǎn)對稱性的回文序列，并在此序列的某位點水解DNA雙螺旋鏈，產(chǎn)生粘性末端或平末端，這類酶稱為限制性內(nèi)切酶（ristriction endonuclease）。,常用的DNA限制性內(nèi)切酶的專一性,酶,辨認的序列和切口,說明, 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,限制性內(nèi)切酶類型,I型：分子量大于105，多亞基，需S-線苷蛋氨酸、ATP和Mg2+ ，識別位點與切割位點相差甚遠，產(chǎn)物為異質(zhì)，是限制與修飾相排斥的多功能酶.,型：分子量小于105，需Mg2+ ，切割位點位于識別 位點上，產(chǎn)物為專一性片段，不具修飾酶功能?，F(xiàn)在分子生物學(xué)研究所用的限制性內(nèi)切酶均為此類。,I型：識別位點為5-7bp的非對稱序列 ，切割位點在順序之外離識別 序列5-10bp，切割雙鏈，個別也切割單鏈。是限制與修飾相多功能酶.,限制性內(nèi)切酶的命名和意義,Eco R I,序號,屬名,種名,株名,例：Eco R I，這是從大腸桿菌（Ecoli）R菌珠中分離出的一種限制性內(nèi)切酶,限制性內(nèi)切酶是分析染色體結(jié)構(gòu)、制作DNA限制圖譜、進行DNA序列測定和基因分離、基因體外重組等研究中不可缺少的工具，是一把天賜的神刀，用來解剖纖細的DNA分子。,核苷酸的降解（自學(xué)）,2、嘧啶的降解,1、嘌呤的降解,嘌呤的分解,嘧啶的分解,核苷酸的合成代謝,一、核糖核苷酸的生物合成,二、脫氧核糖核苷酸的生物合成,三、單核苷酸轉(zhuǎn)變成核苷二磷酸和核苷 三磷酸（自學(xué)）,四、各種核苷酸的相互轉(zhuǎn)變,核糖核苷酸的生物合成,1、嘌呤核苷酸的生物合成,(1) 從頭合成途徑,(2) 補救途徑(自學(xué)),2、嘧啶核苷酸的生物合成,(1) 從頭合成途徑,(2) 補救合成途徑(自學(xué)),嘌呤核苷酸的從頭合成途徑,c、IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMP,a、嘌呤環(huán)上原子的來源,b、IMP的從頭合成,嘌呤環(huán)上各原子的來源,IMP的生物合成,一碳基團 代謝,IMP轉(zhuǎn)變?yōu)镚MP和AMP,嘌呤核苷酸合成補救途徑（自學(xué)）,磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,嘌呤+PRPP,A(G)MP+PPi,嘌呤+1-P-核糖,嘌呤核苷,A(G)MP,ATP ADP,嘧啶核苷酸從頭合成途徑,c、UMP轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP,CTP,CTP合成酶,ATP,Gln,H2O,UMP,UDP,UTP,a、嘧啶環(huán)上原子的來源,b、UMP的從頭合成,嘧啶環(huán)上各原子的來源,尿嘧啶核苷酸合成途徑,嘧啶核苷酸補救合成途徑（自學(xué)）,尿嘧啶+PRPP,尿嘧啶+1-P-核糖,尿嘧啶核苷+ATP,UMP+PPi,尿嘧啶核苷+Pi,UMP+ADP,脫氧核苷酸的合成,2、脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成,1、脫氧核苷酸的合成,核糖核苷酸的還原反應(yīng),NADP+,NADPH+H+,硫氧還蛋白還原酶,FAD,核糖核苷酸還原酶（B1和B2）,ATP 、Mg2+,脫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,二氫葉酸還原酶,Ser羥甲基轉(zhuǎn)移酶,O,N,HN,O,dR-P,CH3,O,N,HN,O,dR-P,核苷酸的合成及相互關(guān)系,氨基酸與一碳基團代謝,1、一碳基團（一碳單位）的概念,2、一碳基團和氨基酸代謝,Gly、Ser、Thr、His都可以作為一碳基團的供體。,3、一碳基團的利用：參與合成反應(yīng)， 如磷脂、核苷酸等的合成。,一碳基團,在代謝過程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解產(chǎn)生具有一個碳原子的基團（不包括CO2），稱為一碳基團。一碳基團的轉(zhuǎn)移除了和許多氨基酸的代謝直接有關(guān)外，還參與嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成,一碳基團轉(zhuǎn)移酶的輔酶：FH4 一碳基團四氫葉酸化合物的結(jié)構(gòu)和命名,-CH=NH 亞氨甲基 H-CO- 甲?；?-CH2OH 甲醇基 -CH= 次甲基 -CH2- 亞甲基 -CH3 甲基,葉酸和 四氫葉酸（FH4）,葉酸,N5，N10-CH2-FH4,一碳基團的來源與轉(zhuǎn)變,S-腺苷蛋氨酸,N5-CH2-FH4,N5 N10 - CH2-FH4,N5， N10 = CH-FH4,N10 -CHO-FH4,N5 ， N10 -CH2-FH4還原酶,N5 ， N10 -CH2-FH4脫氫酶,環(huán)水化酶,絲氨酸,組氨酸苷氨酸,參與 甲基化反應(yīng),為胸腺嘧啶合成提供甲基,參與嘌呤合成,FH4,FH4,FH4,HCOOH,H2O,NAD+,NDAH+H+,NAD+,NDAH+H+,H+,參與嘌呤合成,七、核酸的酶促降解和核苷酸的代謝,1 核酸的酶促降解