生物化學(xué)與分子生物學(xué)：第十章核苷酸代謝

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1、目目 錄錄第第 十十 章章核核 苷苷 酸酸 代代 謝謝Metabolism of Nucleotides 目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 嘌呤核苷酸的合成與分解代謝嘌呤核苷酸的合成與分解代謝第二節(jié)第二節(jié) 嘧啶核苷酸的合成與分解代謝嘧啶核苷酸的合成與分解代謝目目 錄錄核酸口服液有無(wú)保健治療效果核酸口服液有無(wú)保健治療效果普通人群服用有益嗎普通人群服用有益嗎什么人群不宜服用什么人群不宜服用？ 為什么人們?cè)谥v食物的營(yíng)養(yǎng)時(shí)很少為什么人們?cè)谥v食物的營(yíng)養(yǎng)時(shí)很少 提到核酸提到核酸？目目 錄錄是構(gòu)成核酸是構(gòu)成核酸( (nucleic acid)nucleic acid)的基本單位，的基本單位，人體所需的核苷酸都是由機(jī)體

2、人體所需的核苷酸都是由機(jī)體自身合成自身合成的。的。 食物中的核酸或核苷酸類物質(zhì)基本上不食物中的核酸或核苷酸類物質(zhì)基本上不能被人體所利用。能被人體所利用。 核苷酸核苷酸( (nucleotide)nucleotide)概概 述述目目 錄錄核苷酸的生物功用核苷酸的生物功用1 1、核酸合成的原料、核酸合成的原料（最主要最主要）2 2、體內(nèi)能量的利用形式：、體內(nèi)能量的利用形式： ATPATP、GTPGTP、UTPUTP、CTPCTP3 3、參與代謝和生理調(diào)節(jié)：參與代謝和生理調(diào)節(jié)： ATP/ADP/AMP, ATP/ADP/AMP, 第二信使第二信使cAMPcAMP、cGMPcGMP4 4、組成組成Co

3、ACoA/FAD/NAD/FAD/NAD+ +/NADP/NADP+ +的成分：的成分：腺苷酸腺苷酸5 5、活化中間代謝產(chǎn)物：、活化中間代謝產(chǎn)物：UDP-UDP-葡萄糖葡萄糖: :糖原合成糖原合成 CDP-CDP-二脂酰甘油二脂酰甘油: :磷酸甘油酯合成磷酸甘油酯合成 5 A C T G T 3 3 T G A C A 5 DNA合成原料合成原料: :dATPdATP / /dGTPdGTP / / dTTPdTTP / / dCTPdCTP 5 A C U G U 3 RNA合成原料合成原料: :ATP/ GTPATP/ GTP / UTP/CTP / UTP/CTP 5 A C U G U

4、 3 3 U G A C A 5 dsRNARNA目目 錄錄尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)AMP目目 錄錄核酸的消化核酸的消化 膳膳 食食 核核 蛋蛋 白白蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白代謝蛋白代謝 核酸核酸DNADNA、RNARNA胃胃 酸酸單核苷酸單核苷酸磷酸磷酸 核苷核苷嘧啶核苷嘧啶核苷 嘌呤核苷嘌呤核苷 核糖或核糖或脫氧核糖脫氧核糖嘧啶堿嘧啶堿 核糖或核糖或脫氧核糖脫氧核糖嘌呤堿嘌呤堿胰核酸酶胰核酸酶胰、腸核苷酸酶胰、腸核苷酸酶嘌呤核苷酶嘌呤核苷酶嘧啶核苷酶嘧啶核苷酶注注:核蛋白核蛋白 食物中的食物中的核蛋白核蛋白，在胃中受胃酸的作用，或在小，在胃中受胃酸的作用，或在小腸

5、中受蛋白酶作用，分解為核酸和蛋白質(zhì)。腸中受蛋白酶作用，分解為核酸和蛋白質(zhì)。 核酸核酸主要在十二指腸由胰核酸酶主要在十二指腸由胰核酸酶(pancreatic nucleases)和小腸磷酸二酯酶和小腸磷酸二酯酶(phosphodiesterases)降解降解為單核苷酸。為單核苷酸。 核苷酸核苷酸由不同的堿基特異性核苷酸酶由不同的堿基特異性核苷酸酶(nucleotidases)和非特異性磷酸酶和非特異性磷酸酶(phosphatases)催化，催化，水解為核苷和磷酸。水解為核苷和磷酸。 核苷核苷可直接被小腸粘膜吸收，或在核苷酶可直接被小腸粘膜吸收，或在核苷酶(nucleosidases)和核苷磷酸化

6、酶和核苷磷酸化酶(nucleoside phosphorylases)作用下，水解為作用下，水解為堿基，戊糖或堿基，戊糖或1-磷酸磷酸戊糖。戊糖。目目 錄錄 體內(nèi)體內(nèi)核苷酸的分解代謝與核苷酸的分解代謝與食物食物中核苷酸的消化中核苷酸的消化過(guò)程類似，可降解生成相應(yīng)的過(guò)程類似，可降解生成相應(yīng)的堿基堿基，戊糖或戊糖或1-磷酸磷酸核糖核糖。 1-磷酸核糖在磷酸核糖變位酶催化下轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岷颂窃诹姿岷颂亲兾幻复呋罗D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸核糖磷酸核糖，成為合成，成為合成PRPP的原料。的原料。 堿基可參加堿基可參加補(bǔ)救合成途徑補(bǔ)救合成途徑，亦可進(jìn)一步分解。，亦可進(jìn)一步分解。目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 嘌呤核苷酸的合成與

7、分解代謝嘌呤核苷酸的合成與分解代謝Metabolism of Purine Nucleotides目目 錄錄l嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)GMPAMP目目 錄錄一、嘌呤核苷酸的合成代謝一、嘌呤核苷酸的合成代謝l從頭合成途徑從頭合成途徑( (de novo synthesis pathway) )l補(bǔ)救合成途徑補(bǔ)救合成途徑( (salvage synthesis pathway) ) 1.定義定義:指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等氧化碳等簡(jiǎn)單物質(zhì)簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)為原料，經(jīng)過(guò)一系列酶促反一系列酶促反應(yīng)應(yīng)，合成，合成嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸的途徑。

8、的途徑。 （一）嘌呤核苷酸的從頭合成（一）嘌呤核苷酸的從頭合成目目 錄錄 肝肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的主是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是要器官，其次是小腸和胸腺小腸和胸腺，而腦、骨，而腦、骨髓則無(wú)法髓則無(wú)法進(jìn)行此合成途徑。進(jìn)行此合成途徑。2.合成部位合成部位目目 錄錄3. 3.合成原料合成原料: :磷酸核糖磷酸核糖甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺COCO2 2N N1010甲酰甲酰FHFH4 4目目 錄錄目目 錄錄嘌呤堿合成的元素來(lái)源嘌呤堿合成的元素來(lái)源CO2天冬氨酸天冬氨酸甲酰基甲?；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬└拾彼岣拾彼峒柞；柞；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬┕劝?/p>

9、酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）目目 錄錄 口口 訣訣左一碳，右一碳；左一碳，右一碳； 1天天2碳碳3酰胺；酰胺； 中間夾個(gè)甘氨酸；中間夾個(gè)甘氨酸； 4，5，7氮氮Gly； 頭頂頭頂CO2； 8-2，9-3來(lái)源同；來(lái)源同； 腳踏腳踏Gln； 6-C來(lái)自碳酸酐。來(lái)自碳酸酐。 剩下一氮天冬酸。剩下一氮天冬酸。目目 錄錄4.4.過(guò)程過(guò)程(1) IMP的合成的合成(2) AMP和和GMP的生成的生成(3)ATP和和GTP的合成的合成分為分為3 3個(gè)階段：個(gè)階段：目目 錄錄(1) IMP的合成過(guò)程的合成過(guò)程目目 錄錄 磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶 GAR合成酶合成酶 轉(zhuǎn)甲?；皋D(zhuǎn)甲?；?FGA

10、M合成酶合成酶 AIR合合成成酶酶腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶 (2)AMP和和GMP的生成的生成IMP脫氫酶脫氫酶GMP合成酶合成酶R-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下天冬氨酸的逐步參與下IMP AMP GMP(3)(3)三磷酸嘌呤核苷的合成：三磷酸嘌呤核苷的合成： 激酶激酶 激酶激酶 AMP/GMPAMP/GMP ADP/GDP ADP/GDP ATP/G

11、TPATP/GTP ATP ATP ADP ADP ATP ATP ADPADP 目目 錄錄 在在磷酸核糖磷酸核糖分子上分子上逐步逐步合成嘌呤環(huán)。合成嘌呤環(huán)。耗能：耗能： IMP的合成需的合成需6分子分子ATP。 AMP或或GMP的合成又需的合成又需1或或2分子分子ATP。l不是所有細(xì)胞都具有從頭合成嘌呤核苷酸的能力不是所有細(xì)胞都具有從頭合成嘌呤核苷酸的能力。5. 5.嘌呤核苷酸從頭合成嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn)特點(diǎn)6.從頭合成的調(diào)節(jié)從頭合成的調(diào)節(jié)R-5-PATPPRPP合成酶合成酶PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶PRAIMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸AMP ADPATPXMPGMPGDP GTP+

12、_IMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP_+調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)方式：反饋調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)和和交叉調(diào)節(jié)交叉調(diào)節(jié)目目 錄錄目目 錄錄 利用體內(nèi)游離的利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過(guò)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的反應(yīng)簡(jiǎn)單的反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過(guò)程，稱為，合成嘌呤核苷酸的過(guò)程，稱為補(bǔ)救合成（或重新利用）途徑。補(bǔ)救合成（或重新利用）途徑。（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑 225225頁(yè)頁(yè) 1.1.定義定義目目 錄錄2.2.合成部位合成部位: :細(xì)胞液細(xì)胞液( (腦、骨髓為主腦、骨髓為主) )3.3.合成原料合成原料: :嘌呤堿、嘌呤核

13、苷嘌呤堿、嘌呤核苷目目 錄錄腺嘌呤腺嘌呤 + + PRPPAMP + PPiAPRT次黃嘌呤次黃嘌呤 + + PRPPIMP + PPiHGPRT鳥嘌呤鳥嘌呤 + + PRPPHGPRTGMP + PPi4.4.合成過(guò)程合成過(guò)程 方式一方式一 ： 腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶( (APRT)APRT) 次黃嘌呤次黃嘌呤- -鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶( (HGPRT)HGPRT)目目 錄錄腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMP方式二：方式二：目目 錄錄5.5.合成特點(diǎn)合成特點(diǎn): : 過(guò)程簡(jiǎn)單，耗能少。過(guò)程簡(jiǎn)單，耗能少。特異性酶特異性酶: : 腺嘌呤磷酸

14、核糖轉(zhuǎn)移酶腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶( (APRTAPRT) ) 次黃嘌呤次黃嘌呤- -鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 ( (HGPRTHGPRT) )目目 錄錄6.6.補(bǔ)救合成的生理意義補(bǔ)救合成的生理意義l補(bǔ)救合成補(bǔ)救合成節(jié)省節(jié)省從頭合成時(shí)的能量和一些從頭合成時(shí)的能量和一些氨基酸的消耗。氨基酸的消耗。l體內(nèi)體內(nèi)某些組織器官某些組織器官，如腦、骨髓等只能，如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。進(jìn)行補(bǔ)救合成。 自毀容貌征自毀容貌征（Lesch-Nyhan綜合征）是由于綜合征）是由于HGPRT（次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 ）的的嚴(yán)重遺傳缺陷所致，是一種性連鎖遺傳缺陷，見嚴(yán)

15、重遺傳缺陷所致，是一種性連鎖遺傳缺陷，見于男性。于男性。 患者表現(xiàn)：患者表現(xiàn)：尿酸增高、神經(jīng)異常。尿酸增高、神經(jīng)異常。 如腦發(fā)育不全、智力低下、攻擊和破壞性行為、如腦發(fā)育不全、智力低下、攻擊和破壞性行為、常咬傷自己的嘴唇、手和足趾。常咬傷自己的嘴唇、手和足趾。 尿酸增高：尿酸增高：由于由于HGPRT缺乏，使得分解產(chǎn)生的缺乏，使得分解產(chǎn)生的PRPP不能被利用而堆積，不能被利用而堆積，PRPP促進(jìn)嘌呤的從頭促進(jìn)嘌呤的從頭合成，從而使嘌呤分解產(chǎn)物尿酸增高。合成，從而使嘌呤分解產(chǎn)物尿酸增高。 神經(jīng)系統(tǒng)癥狀：神經(jīng)系統(tǒng)癥狀：機(jī)制尚不清楚。機(jī)制尚不清楚。目目 錄錄（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變（三）嘌呤核苷酸的

16、相互轉(zhuǎn)變AMP腺苷酸代腺苷酸代 琥珀酸琥珀酸IMPXMPGMP腺苷酸脫氨酶腺苷酸脫氨酶鳥苷酸還原酶鳥苷酸還原酶NH3NADPHNH3NADP+腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP IMP 脫氫酶脫氫酶Asp (NH2-)腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶GMPGMP合成酶合成酶GlnGln酰胺基酰胺基NAD+黃嘌呤核苷酸黃嘌呤核苷酸目目 錄錄（四）（四） 脫氧核糖核苷酸的生成脫氧核糖核苷酸的生成 226頁(yè)頁(yè)在在核苷核苷二磷酸水平二磷酸水平上進(jìn)行上進(jìn)行（N代表代表A、G、U、C等堿基）等堿基） H取代取代OH目目 錄錄dNDP + ATP 激酶激酶dNTP + ADP二磷酸脫氧

17、核苷二磷酸脫氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷二磷酸核糖核苷NADP+NADPH + H+核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶，Mg2+還原型還原型硫氧化硫氧化還原蛋白還原蛋白-(SH)2氧化型硫氧氧化型硫氧化還原蛋白化還原蛋白SS硫氧化還原蛋白還原酶硫氧化還原蛋白還原酶（FAD）脫氧核苷酸的生成脫氧核苷酸的生成電子載體電子載體目目 錄錄核糖核苷酸還原酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)核糖核苷酸還原酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)作用物作用物 主要促進(jìn)劑主要促進(jìn)劑 主要抑制劑主要抑制劑CDP ATP CDP ATP dATPdATP、dGTPdGTP 、 dTTPdTTPUDP ATP UDP ATP dATPdATP 、dGTPdGTP

18、ADP ADP dGTPdGTP dATPdATP 、ATPATPGDP GDP dTTPdTTP dATPdATP目目 錄錄（五）（五） 嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物 227頁(yè)頁(yè)1.1.性質(zhì)性質(zhì): :嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、 氨基酸或葉酸等的氨基酸或葉酸等的類似物類似物。2.2.機(jī)制機(jī)制: :競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制或或“以假亂真以假亂真”方式方式干擾干擾或或 阻斷嘌呤核苷酸的合成代謝阻斷嘌呤核苷酸的合成代謝, ,進(jìn)而阻止核進(jìn)而阻止核 酸及蛋白質(zhì)的生物合成。酸及蛋白質(zhì)的生物合成。3.3.意義意義: :抗腫瘤作用抗腫瘤作用。A.A.嘌呤類似物嘌呤

19、類似物: : 6-6-巰基嘌呤巰基嘌呤(6(6MP)MP)、6-6-巰基鳥嘌呤、巰基鳥嘌呤、 8- 8-氮雜鳥嘌呤氮雜鳥嘌呤 其中其中, , 6 6MPMP臨床應(yīng)用較多臨床應(yīng)用較多. . 1. 1.化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似, ,并可在體內(nèi)轉(zhuǎn)變并可在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成成6 6MPMP核苷酸核苷酸. .因而可因而可抑制抑制IMPIMP轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闉锳MPAMP及及GMP;GMP; 2. 2.可通過(guò)可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制影響次黃嘌呤影響次黃嘌呤- -鳥嘌呤磷鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶酸核糖轉(zhuǎn)移酶( (HGPRTHGPRT) )而阻止了補(bǔ)救合成途徑而阻止了補(bǔ)救合成途徑; ; 3. 3.還可還可

20、反饋抑制反饋抑制PRPPPRPP?；D(zhuǎn)移酶?；D(zhuǎn)移酶而阻斷從頭合而阻斷從頭合成途徑成途徑. .目目 錄錄次黃嘌呤次黃嘌呤(I)6-巰基嘌呤巰基嘌呤(6-MP)6-巰基嘌呤巰基嘌呤的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)C6B.B.氨基酸類似物氨基酸類似物: : 氮雜絲氨酸、氮雜絲氨酸、6-6-重氮重氮-5-5-氧正亮氨酸氧正亮氨酸 其結(jié)構(gòu)與其結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺相似谷氨酰胺相似, ,可干擾谷氨酰胺可干擾谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用而抑制其合成在嘌呤核苷酸合成中的作用而抑制其合成. .C.C.葉酸類似物葉酸類似物: : 氨蝶呤、氨甲蝶呤氨蝶呤、氨甲蝶呤( (MTX)MTX) 競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶,

21、 ,使葉酸不能還使葉酸不能還 原成二氫葉酸及四氫葉酸原成二氫葉酸及四氫葉酸. .嘌呤分子中來(lái)自嘌呤分子中來(lái)自 一碳單位的一碳單位的C C2 2、C C8 8得不到供應(yīng)而抑制其合成得不到供應(yīng)而抑制其合成. .甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺甘氨酰胺核苷酸核苷酸（GAR）=甲酰甘氨甲酰甘氨脒核苷酸脒核苷酸（FGAM）5-氨基異咪唑氨基異咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黃嘌呤次黃嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（

22、腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鳥嘌呤鳥嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸MTXMTX目目 錄錄目目 錄錄嘌呤堿的最終嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物AMPAMPGMPGMPI I（次黃嘌呤）（次黃嘌呤）G GX X（黃嘌呤）（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤黃嘌呤氧化酶氧化酶二、嘌呤核苷酸的分解代謝二、嘌呤核苷酸的分解代謝 227頁(yè)頁(yè)NNNNNH2R-5-PAMPNNHNNR-5-POH2NGMP核苷酸酶核苷酸酶H2OPiNNNNNH2R腺苷腺苷腺苷脫氨酶腺苷脫氨酶H2ONH3NNNNOHR次黃苷次黃苷N

23、NHNNOR-5-PH2ONH3脫氨酶脫氨酶NNNNROHH2N核苷酸酶核苷酸酶H2OPi還原酶還原酶NADPH+H+NADP+NH3IMP鳥苷鳥苷H2OPi核苷磷酸核苷磷酸化酶化酶Pi1-1-磷酸核糖磷酸核糖(接下頁(yè)接下頁(yè))嘌呤核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸的分解代謝-1（接上頁(yè)）接上頁(yè)）核苷磷酸核苷磷酸化酶化酶Pi磷酸核糖磷酸核糖NNNHNOHNNNHNOHH2N鳥嘌呤鳥嘌呤次黃嘌呤次黃嘌呤NNNHNOHHO黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶H2OO2H2O2鳥嘌呤酶鳥嘌呤酶H2ONH3黃嘌呤黃嘌呤氧化酶氧化酶H2O，O2H2O2尿酸尿酸嘌呤核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸的分解代謝-2NNNHN

24、OHHOOH目目 錄錄尿酸尿酸NNNNNH2R-5-PAMPNNHNNR-5-POH2NGMPNNNHNOHHOOH目目 錄錄 哺乳動(dòng)物中，腺苷和脫氧腺苷不能由哺乳動(dòng)物中，腺苷和脫氧腺苷不能由堿基堿基分解，而是在分解，而是在核苷和核苷酸水平核苷和核苷酸水平上分別由上分別由腺苷腺苷脫氨酶脫氨酶(adenosine deaminase,ADA)和腺苷酸脫和腺苷酸脫氨酶氨酶(AMP deaminase)催化脫氨生成次黃嘌呤核催化脫氨生成次黃嘌呤核苷或次黃嘌呤核苷酸。它們?cè)偎獬纱吸S嘌呤，苷或次黃嘌呤核苷酸。它們?cè)偎獬纱吸S嘌呤，并在黃嘌呤氧化酶并在黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase)的催

25、化下逐的催化下逐步氧化為黃嘌呤和尿酸步氧化為黃嘌呤和尿酸(uric acid)。 ADA的遺傳性缺乏的遺傳性缺乏，可，可選擇性清除淋巴選擇性清除淋巴細(xì)胞細(xì)胞，導(dǎo)致嚴(yán)重聯(lián)合，導(dǎo)致嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病免疫缺陷病(Severe combined immunodeficiency olisease,SCID)。目目 錄錄1990.9.14 1990.9.14 首例基因治療首例基因治療4 4歲歲 女孩女孩 嚴(yán)重免疫缺陷癥嚴(yán)重免疫缺陷癥(SCID) (SCID) 缺乏腺苷酸脫氨酶缺乏腺苷酸脫氨酶(ADA) 2-(ADA) 2-脫脫氧腺苷含量升高氧腺苷含量升高 毒性毒性 嚴(yán)重破壞嚴(yán)重破壞免疫功能免疫功能 AD

26、AADA基因基因 LNLN逆轉(zhuǎn)錄病毒載體逆轉(zhuǎn)錄病毒載體 靶細(xì)胞為病人淋巴細(xì)胞靶細(xì)胞為病人淋巴細(xì)胞 回輸回輸目目 錄錄目目 錄錄嘌呤核苷酸分解代謝特點(diǎn)嘌呤核苷酸分解代謝特點(diǎn): :1 1、環(huán)打不破、環(huán)打不破; ;2 2、最終產(chǎn)物、最終產(chǎn)物: :尿酸尿酸; ; 血尿酸正常含量血尿酸正常含量:0.12-0.36:0.12-0.36mmolmmol/L,/L,溶解度低溶解度低. .當(dāng)超過(guò)當(dāng)超過(guò)0.480.48mmol/L(8mg/dl)mmol/L(8mg/dl)時(shí)，時(shí)，尿酸尿酸鹽將過(guò)飽合鹽將過(guò)飽合而形成而形成結(jié)晶結(jié)晶，沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等，沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等處，而導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路

27、結(jié)石及腎疾患，稱為處，而導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾患，稱為痛痛風(fēng)癥風(fēng)癥。痛風(fēng)癥痛風(fēng)癥 228228頁(yè)頁(yè) 臨床常用臨床常用別嘌呤醇別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥。治療痛風(fēng)癥。機(jī)制：機(jī)制： 1. 1.因別嘌呤醇與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似，可抑因別嘌呤醇與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似，可抑制制黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶而抑制尿酸生成。而抑制尿酸生成。 2. 2.別嘌呤醇可與別嘌呤醇可與PRPPPRPP結(jié)合結(jié)合, , 產(chǎn)物別嘌呤核產(chǎn)物別嘌呤核苷酸可反饋抑制從頭合成的酶，使嘌呤核苷酸苷酸可反饋抑制從頭合成的酶，使嘌呤核苷酸合成減少。合成減少。目目 錄錄痛風(fēng)癥的治療機(jī)制痛風(fēng)癥的治療機(jī)制鳥嘌呤鳥嘌呤次黃嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤尿酸尿酸黃嘌呤

28、氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇別嘌呤醇 在用別嘌呤醇治療期間，次黃嘌呤和黃嘌呤都在用別嘌呤醇治療期間，次黃嘌呤和黃嘌呤都不會(huì)堆積，機(jī)制：不會(huì)堆積，機(jī)制：1.它們經(jīng)它們經(jīng)次黃嘌呤次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)催化轉(zhuǎn)換為催化轉(zhuǎn)換為IMP和黃嘌呤核苷酸，然后和黃嘌呤核苷酸，然后形成形成AMP和和GMP。2.次黃嘌呤和黃嘌呤的次黃嘌呤和黃嘌呤的溶解度溶解度比尿酸鈉和尿酸大比尿酸鈉和尿酸大得多，如果它們不能通過(guò)補(bǔ)救途徑被重新利用也得多，如果它們不能通過(guò)補(bǔ)救途徑被重新利用也可經(jīng)腎臟排泄掉?？山?jīng)腎臟排泄掉。目目 錄錄 鳥類、爬行動(dòng)物和靈長(zhǎng)類動(dòng)物（包括人）

29、可以鳥類、爬行動(dòng)物和靈長(zhǎng)類動(dòng)物（包括人）可以將嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)換為尿酸排泄掉。將嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)換為尿酸排泄掉。 許多動(dòng)物還可以進(jìn)一步將尿酸降解為其它產(chǎn)物，許多動(dòng)物還可以進(jìn)一步將尿酸降解為其它產(chǎn)物，最后形成二氧化碳和氨。最后形成二氧化碳和氨。 目目 錄錄5-5-磷酸核糖磷酸核糖 PRPP PRA IMPPRPP PRA IMPAMP ADP ATPAMP ADP ATPGMP GDP GTPGMP GDP GTPXMP XMP X X 尿酸尿酸嘌呤核苷酸的代謝嘌呤核苷酸的代謝dADPdADPdGDPdGDPdATPdATPdGTPdGTP目目 錄錄第二節(jié)第二節(jié)嘧啶核苷酸的合成與分解代謝嘧啶核苷酸的合成

30、與分解代謝Metabolism of Pyrimidine Nucleotides目目 錄錄l嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)目目 錄錄l從頭合成途徑從頭合成途徑l補(bǔ)救合成途徑補(bǔ)救合成途徑一、嘧啶核苷酸的合成代謝一、嘧啶核苷酸的合成代謝目目 錄錄（一）嘧啶核苷酸的從頭合成（一）嘧啶核苷酸的從頭合成 228頁(yè)頁(yè)主要是肝細(xì)胞胞液主要是肝細(xì)胞胞液嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用磷酸核嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡(jiǎn)單物糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)，合成嘧啶質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)，合成嘧啶核苷酸的途徑。核苷酸的途徑。 1.定義

31、定義2.合成部位合成部位目目 錄錄3.3.原料原料： 谷氨酰胺、谷氨酰胺、COCO2 2、天冬氨酸天冬氨酸特點(diǎn)特點(diǎn)： 先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連。先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連。N3C2N1C6C5C4氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸=o=o嘧啶堿合成的嘧啶堿合成的元素來(lái)源元素來(lái)源GlnCO22碳碳3谷余天冬谷余天冬目目 錄錄4.合成過(guò)程合成過(guò)程（1） 尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺谷氨酰胺 + + HCO3-氨基甲酰磷氨基甲酰磷酸合成酶酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸 + + 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸目目 錄錄CPS-ICPS-II肝細(xì)胞線粒體中肝細(xì)胞

32、線粒體中氨氨N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸胞液（所有細(xì)胞）胞液（所有細(xì)胞）谷氨酰胺谷氨酰胺無(wú)無(wú)分布分布氮源氮源變構(gòu)激活劑變構(gòu)激活劑功能功能尿素合成尿素合成嘧啶嘧啶CPS-ICPS-II肝細(xì)胞線粒體中肝細(xì)胞線粒體中氨氨N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸胞液（所有細(xì)胞）胞液（所有細(xì)胞）谷氨酰胺谷氨酰胺無(wú)無(wú)分布分布氮源氮源變構(gòu)激活劑變構(gòu)激活劑功能功能尿素合成尿素合成嘧啶合成嘧啶合成氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的區(qū)別的區(qū)別目目 錄錄哺乳哺乳類動(dòng)類動(dòng)物細(xì)物細(xì)胞胞細(xì)菌主要調(diào)節(jié)酶細(xì)菌主要調(diào)節(jié)酶（2） 胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶A

33、TPADPUTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATP谷氨酸谷氨酸ADP+Pi（3） dTMP或或TMP的生成的生成 230頁(yè)頁(yè)TMP合酶合酶N5, N10-甲烯甲烯FH4FH2FH2還原酶還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸脫氧胸苷一磷酸dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶脫氧核苷酸還原酶dUDPCDPdCDPdCMP水解水解脫氨基脫氨基目目 錄錄 脫氧胸腺嘧啶核苷酸脫氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)是由脫氧尿是由脫氧尿嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸(dUMP)甲基化甲基化生成。生成。 dUMP由由dUTP水解生成，體內(nèi)進(jìn)行此種水解生成，體內(nèi)進(jìn)行此種“浪廢浪廢”能量的反應(yīng)過(guò)程的意義在于

34、：細(xì)胞能量的反應(yīng)過(guò)程的意義在于：細(xì)胞必須減少細(xì)胞內(nèi)必須減少細(xì)胞內(nèi)dUTP濃度以防止脫氧尿嘧啶濃度以防止脫氧尿嘧啶摻入摻入DNA中，因?yàn)楹铣芍?，因?yàn)楹铣蒁NA的酶系不能有效的酶系不能有效識(shí)別識(shí)別dUTP。乳清酸尿癥乳清酸尿癥(Orotic aciduria) 乳清酸尿癥是一種遺傳性疾病，主要表現(xiàn)乳清酸尿癥是一種遺傳性疾病，主要表現(xiàn)為尿中排出大量乳清酸、為尿中排出大量乳清酸、生長(zhǎng)遲緩生長(zhǎng)遲緩和和重度貧血重度貧血。 由于催化嘧啶核苷酸從頭合成反應(yīng)由于催化嘧啶核苷酸從頭合成反應(yīng)(5)(5)和和(6)(6)的雙功能酶（的雙功能酶（乳清酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶和乳乳清酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶和乳清酸核苷酸脫羧酶清酸核苷酸

35、脫羧酶，位于同一條多肽鏈上，位于同一條多肽鏈上) )的的缺陷所致。缺陷所致。 臨床用臨床用尿嘧啶或胞嘧啶尿嘧啶或胞嘧啶治療。尿嘧啶經(jīng)磷治療。尿嘧啶經(jīng)磷酸化可生成酸化可生成UMPUMP，抑制抑制CPSCPS活性，從而抑制嘧活性，從而抑制嘧啶核苷酸的從頭合成。啶核苷酸的從頭合成。目目 錄錄n 從頭合成的調(diào)節(jié)從頭合成的調(diào)節(jié)- -ATP + CO2+ + 谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸天冬氨酸嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP + 5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸PRPP-（二）（二） 嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成 嘧啶嘧

36、啶 + + PRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 + + PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 + + ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP +ADP胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 + + ATP胸苷激酶胸苷激酶TMP +ADP 胸苷激酶正常肝中活性低胸苷激酶正常肝中活性低, , 再生肝和惡性腫瘤再生肝和惡性腫瘤時(shí)明顯升高時(shí)明顯升高目目 錄錄（三）嘧啶核苷酸的抗代謝物（三）嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物嘧啶類似物胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)目目 錄錄 A A、嘧啶類似物嘧啶類似物： 5- 5-氟尿嘧啶（氟尿嘧啶（5-5-FUFU） 機(jī)制機(jī)制: :與與TMPTM

37、P類似類似, ,代謝為代謝為FdUMPFdUMP抑制胸苷酸合抑制胸苷酸合酶，代謝為酶，代謝為FUTPFUTP可以可以FUMPFUMP的形式摻入的形式摻入RNA ,RNA ,異異常核苷酸的摻入破壞了常核苷酸的摻入破壞了RNARNA的結(jié)構(gòu)和功能。的結(jié)構(gòu)和功能。治療：消化道癌、乳癌治療：消化道癌、乳癌( (毒性大毒性大) )目目 錄錄FUTPUTP胸苷酸合酶胸苷酸合酶dUMP dTMP dTDP dTTPRNA合成原料合成原料: : UTPUTP/ATP/CTP/GTP/ATP/CTP/GTPRNADNA合成原料合成原料: : dTTPdTTP/dATP/dCTP/dGTP/dATP/dCTP/dG

38、TP目目 錄錄B B、氨基酸類似物氨基酸類似物：氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸與與GlnGln類似抑制類似抑制 CTP CTP 和和 IMP IMP 合成合成目目 錄錄C C、核苷類似物核苷類似物： 阿糖胞苷阿糖胞苷( (AraAra-C)-C)由嘧啶與阿拉伯由嘧啶與阿拉伯糖結(jié)合能抑制糖結(jié)合能抑制CDPCDP還原成還原成dCDPdCDP，也能影也能影響響DNADNA聚合酶活性。聚合酶活性。 急性粒細(xì)胞性白血病急性粒細(xì)胞性白血病, ,皰疹性角膜炎，皰疹性角膜炎，皰疹性結(jié)膜炎。皰疹性結(jié)膜炎。CDP CDP dCDPdCDP dCTPdCTP目目 錄錄某些改變了核糖結(jié)構(gòu)的某些改變了核糖結(jié)構(gòu)的核苷類似物核苷類似

39、物目目 錄錄5-5-碘脫氧尿苷碘脫氧尿苷( (碘苷碘苷/ /皰疹凈皰疹凈) ) 與與5-5-FUFU機(jī)制類似機(jī)制類似dUMP dTMP dTDP dTTP目目 錄錄UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸阿糖胞苷阿糖胞苷氨甲碟呤氨甲碟呤氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸目目 錄錄二、嘧啶核苷酸的分解代謝二、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶堿嘧啶堿1-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷核苷 核苷酸酶核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶目目 錄錄胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基異丁酸脲基異丁

40、酸-氨基異丁酸氨基異丁酸H2O丙二酸單酰丙二酸單酰CoA乙酰乙酰CoATAC肝肝尿素尿素甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATAC糖異生糖異生目目 錄錄丙氨酸丙氨酸和和氨基異丁酸氨基異丁酸可繼續(xù)分解代謝。可繼續(xù)分解代謝。-氨基異丁酸亦可隨尿排出體外氨基異丁酸亦可隨尿排出體外。目目 錄錄嘧啶核苷酸分解代謝特點(diǎn)嘧啶核苷酸分解代謝特點(diǎn)1.1.環(huán)被打破環(huán)被打破2.2.終產(chǎn)物終產(chǎn)物: : NHNH3 3 、 CO CO2.2. -丙氨酸丙氨酸 -氨基異丁酸氨基異丁酸目目 錄錄嘌呤核苷酸合成小結(jié)嘌呤核苷酸合成小結(jié)dATPdGTPAMPGMPADPGDPdADPdGDPIMPATPGTP目目

41、 錄錄CTP嘧啶核苷酸合成小結(jié)嘧啶核苷酸合成小結(jié)UDPUTPCDPdUDPdCDPdUMPdCMPdTMPUMPdTDPdTTPdCTP目目 錄錄課后作業(yè)：名詞解釋:嘌呤核苷酸從頭合成途徑嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成途徑 嘧啶核苷酸從頭合成途徑嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成途徑 目目 錄錄補(bǔ)充材料補(bǔ)充材料外源外源DNADNA在體內(nèi)的吸收與降解在體內(nèi)的吸收與降解 由于基因治療與由于基因治療與DNADNA疫苗的飛速發(fā)展，經(jīng)常要疫苗的飛速發(fā)展，經(jīng)常要通過(guò)一定的方式將外源的通過(guò)一定的方式將外源的DNADNA導(dǎo)入到動(dòng)物體，然而導(dǎo)入到動(dòng)物體，然而對(duì)于它們的吸收與降解機(jī)制到目前為止仍然不是對(duì)于它們的吸收與降解機(jī)制到目前為止仍然不

42、是十分清楚。用基因治療疾病時(shí)，須解決外源基因十分清楚。用基因治療疾病時(shí)，須解決外源基因在動(dòng)物體內(nèi)的吸收與降解問題，尤其是大量外源在動(dòng)物體內(nèi)的吸收與降解問題，尤其是大量外源DNADNA質(zhì)粒在動(dòng)物吸收與降解研究已成為一個(gè)熱點(diǎn)，質(zhì)粒在動(dòng)物吸收與降解研究已成為一個(gè)熱點(diǎn)，目前主要集中在腸胃道吸收降解和細(xì)胞吸收降解。目前主要集中在腸胃道吸收降解和細(xì)胞吸收降解。目目 錄錄1.1. 外源外源DNADNA在腸胃道中的吸收與降解在腸胃道中的吸收與降解 用噬菌體用噬菌體M13 DNAM13 DNA來(lái)研究外源來(lái)研究外源DNADNA在小鼠體內(nèi)在小鼠體內(nèi)的吸收與降解情況發(fā)現(xiàn)，食物中的的吸收與降解情況發(fā)現(xiàn)，食物中的外源外源

43、DNADNA在鼠在鼠腸胃道中是不完全降解腸胃道中是不完全降解的。在的。在8484只不同的小鼠中，只不同的小鼠中，M13 DNAM13 DNA可在小鼠的小腸、盲腸及糞便中檢測(cè)到；可在小鼠的小腸、盲腸及糞便中檢測(cè)到；在在254254只小鼠中，只小鼠中，M13 DNAM13 DNA的的 976 976bpbp片段可在小鼠片段可在小鼠進(jìn)食后的進(jìn)食后的8 8小時(shí)在血液中檢測(cè)到；然而對(duì)照組中小時(shí)在血液中檢測(cè)到；然而對(duì)照組中卻沒有發(fā)現(xiàn)卻沒有發(fā)現(xiàn)M13 DNAM13 DNA片段片段目目 錄錄血液白細(xì)胞的表面，血液白細(xì)胞的表面，0.4%0.4%的肝白細(xì)胞中可檢測(cè)到的肝白細(xì)胞中可檢測(cè)到M13 DNAM13 DNA

44、片段，另外脊柱上皮細(xì)胞、盲腸端淋巴片段，另外脊柱上皮細(xì)胞、盲腸端淋巴結(jié)的白細(xì)胞、結(jié)的白細(xì)胞、B B細(xì)胞、細(xì)胞、T T細(xì)胞和脾中的巨噬細(xì)胞中細(xì)胞和脾中的巨噬細(xì)胞中檢測(cè)到，說(shuō)明檢測(cè)到，說(shuō)明外源外源DNADNA能通過(guò)腸胃道經(jīng)淋巴結(jié)進(jìn)能通過(guò)腸胃道經(jīng)淋巴結(jié)進(jìn)入白細(xì)胞及其它組織入白細(xì)胞及其它組織。然而進(jìn)食時(shí)間大于。然而進(jìn)食時(shí)間大于2424小時(shí)小時(shí)后，在以上組織未發(fā)現(xiàn)后，在以上組織未發(fā)現(xiàn)M13 DNAM13 DNA，表明表明外源外源DNADNA發(fā)發(fā)生了顯著的降解生了顯著的降解說(shuō)明說(shuō)明腸胃道對(duì)于外源腸胃道對(duì)于外源DNADNA的進(jìn)入不是一個(gè)不可的進(jìn)入不是一個(gè)不可穿越的屏障穿越的屏障。但迄今為止，仍然。但迄今為止

45、，仍然不知道腸胃不知道腸胃道吸收外源道吸收外源DNADNA的程度以及降解程度，吸收外的程度以及降解程度，吸收外源源DNADNA后會(huì)主要作用于那些細(xì)胞。后會(huì)主要作用于那些細(xì)胞。目目 錄錄2.2. 外源外源DNADNA在細(xì)胞中的吸收與降解在細(xì)胞中的吸收與降解 (1)(1)外源外源DNADNA經(jīng)非序列依賴性經(jīng)非序列依賴性DNADNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白內(nèi)吞入細(xì)胞核內(nèi)吞入細(xì)胞核。正常機(jī)體細(xì)胞中存在。正常機(jī)體細(xì)胞中存在DNADNA結(jié)合蛋白，它主要分布于細(xì)胞核內(nèi)作為轉(zhuǎn)結(jié)合蛋白，它主要分布于細(xì)胞核內(nèi)作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)胞質(zhì)中也存錄調(diào)控因子。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)胞質(zhì)中也存在一些在一些DNADNA結(jié)合蛋白結(jié)合

46、蛋白，HagstromHagstrom純化出了純化出了家兔骨骼肌肌漿網(wǎng)膜上存在的非序列依賴家兔骨骼肌肌漿網(wǎng)膜上存在的非序列依賴性性DNADNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白目目 錄錄2)2)吸收后的吸收后的外源外源DNADNA一部分在核酸酶的作用一部分在核酸酶的作用下發(fā)生降解，未發(fā)生降解的外源下發(fā)生降解，未發(fā)生降解的外源DNADNA則插入則插入細(xì)胞基因組細(xì)胞基因組DNADNA中，并且會(huì)中，并且會(huì)多次插入多次插入動(dòng)物細(xì)動(dòng)物細(xì)胞胞基因組基因組中。中。目目 錄錄 插入基因組后，防止了外源插入基因組后，防止了外源DNADNA受受核酸酶的降解在細(xì)胞中所發(fā)現(xiàn)的外源核酸酶的降解在細(xì)胞中所發(fā)現(xiàn)的外源DNADNA片段與所吸收

47、的外源片段與所吸收的外源DNADNA片段不會(huì)片段不會(huì)完全一樣，主要是由于完全一樣，主要是由于DNADNA片段在進(jìn)入片段在進(jìn)入細(xì)胞核時(shí)發(fā)生降解的緣故。細(xì)胞核時(shí)發(fā)生降解的緣故。目目 錄錄(3)(3)未被降解的外源未被降解的外源DNADNA插入細(xì)胞基因組插入細(xì)胞基因組后，將導(dǎo)致不可預(yù)見的后果后，將導(dǎo)致不可預(yù)見的后果。一旦核酸。一旦核酸酶未對(duì)外源酶未對(duì)外源DNADNA完全降解，而使外源完全降解，而使外源DNADNA插入基因組后，細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)將外源插入基因組后，細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)將外源DNADNA甲基化這一最后防衛(wèi)系統(tǒng)，使外源甲基化這一最后防衛(wèi)系統(tǒng)，使外源DNADNA得到有效控制。得到有效控制。目目 錄錄 外源外

48、源DNADNA在細(xì)胞中的甲基化是一種普遍在細(xì)胞中的甲基化是一種普遍存在的現(xiàn)象這種防衛(wèi)系統(tǒng)對(duì)于轉(zhuǎn)基因生物存在的現(xiàn)象這種防衛(wèi)系統(tǒng)對(duì)于轉(zhuǎn)基因生物及人體細(xì)胞及人體細(xì)胞基因治療來(lái)說(shuō)是一種障礙基因治療來(lái)說(shuō)是一種障礙，顯，顯然然甲基化甲基化后使外源基因失去表達(dá)活性對(duì)于后使外源基因失去表達(dá)活性對(duì)于轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)及基因治療是不利的。轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)及基因治療是不利的。目目 錄錄 存在于基因組中的甲基化外源存在于基因組中的甲基化外源DNADNA經(jīng)常經(jīng)常是不穩(wěn)定的，在一定的情況下常發(fā)生是不穩(wěn)定的，在一定的情況下常發(fā)生甲基甲基化的胞嘧啶突變?yōu)樾叵汆奏せ陌奏ね蛔優(yōu)樾叵汆奏?，這種突變很，這種突變很大程度上大程度上與細(xì)胞

49、產(chǎn)生癌基因表現(xiàn)型相關(guān)與細(xì)胞產(chǎn)生癌基因表現(xiàn)型相關(guān)目目 錄錄(4)(4)由于由于外源外源DNADNA的甲基化，而導(dǎo)致了它的甲基化，而導(dǎo)致了它在分裂過(guò)程中不穩(wěn)定在分裂過(guò)程中不穩(wěn)定。通常在細(xì)胞的最。通常在細(xì)胞的最初幾次分裂中甲基化的外源初幾次分裂中甲基化的外源DNADNA片段是片段是比較穩(wěn)定的，然而經(jīng)過(guò)一定的分裂次數(shù)比較穩(wěn)定的，然而經(jīng)過(guò)一定的分裂次數(shù)后，后，外源外源DNADNA會(huì)通過(guò)目前仍不清楚的機(jī)會(huì)通過(guò)目前仍不清楚的機(jī)制而完全降解，從而從基因組中丟失制而完全降解，從而從基因組中丟失目目 錄錄 3. 3. 展展 望望 外源外源DNADNA的吸收與降解只是在個(gè)別動(dòng)物中的吸收與降解只是在個(gè)別動(dòng)物中做了研究

50、做了研究。對(duì)基因治療與。對(duì)基因治療與DNADNA免疫用質(zhì)粒免疫用質(zhì)粒DNADNA在組織中的吸收與降解研究仍很少。在組織中的吸收與降解研究仍很少。目目 錄錄 在動(dòng)物鼻粘膜中供給少量在動(dòng)物鼻粘膜中供給少量DNADNA疫苗疫苗后，分析后，分析DNADNA疫苗的分布與降解情況，疫苗的分布與降解情況，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DNADNA疫苗可以快速分布于全身，疫苗可以快速分布于全身，質(zhì)粒質(zhì)粒DNADNA可在血漿、淋巴結(jié)、脾、肝、可在血漿、淋巴結(jié)、脾、肝、骨髂中檢測(cè)出骨髂中檢測(cè)出目目 錄錄 經(jīng)經(jīng)3 3個(gè)月后，除了注射位點(diǎn)之外，質(zhì)個(gè)月后，除了注射位點(diǎn)之外，質(zhì)粒粒DNADNA已不能檢測(cè)出，但質(zhì)粒所編碼的蛋已不能檢測(cè)出

51、，但質(zhì)粒所編碼的蛋白質(zhì)可在血漿與組織中檢測(cè)到。白質(zhì)可在血漿與組織中檢測(cè)到。目目 錄錄然而很多問題還有待進(jìn)一步研究，如外源然而很多問題還有待進(jìn)一步研究，如外源DNADNA的降解動(dòng)力學(xué)，在腸胃道中的吸收與的降解動(dòng)力學(xué)，在腸胃道中的吸收與排出程度，如何有效防止質(zhì)粒的降解以增排出程度，如何有效防止質(zhì)粒的降解以增強(qiáng)基因治療與強(qiáng)基因治療與DNADNA免疫的作用免疫的作用目目 錄錄 推薦課外讀物推薦課外讀物 e-book 基因的革命基因的革命 解密生命解密生命 Download from http:/www.bio- By Guo Xing-ZhongDept. Biochem. & Mol. Bio. SMMU