嘌呤核苷酸循環(huán),指的是人體骨骼肌里面的一種氨基酸脫氨基的作用方法,也就是轉(zhuǎn)氨耦聯(lián)杯amv循環(huán)脫氧的作用。在做氨基的作用里,能夠生成天冬氨酸和次磺嘌呤核苷酸。這樣能夠保持人體的腺嘌呤和鳥嘌呤核苷酸的水平保持平衡,這樣能夠保證核酸合成的需要,對人體具有比較重要的意義。
合成途徑
體內(nèi)核苷酸的合成有兩條途徑:①利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質(zhì)為原料合成核苷酸的過程,稱為從頭合成途徑(denovo synthesis),是體內(nèi)的主要合成途徑。②利用體內(nèi)游離堿基或核苷,經(jīng)簡單反應(yīng)過程生成核苷酸的過程,稱重新利用(或補救合成)途徑(salvage pathway)。在部分組織如腦、骨髓中只能通過此途徑合成核苷酸。嘌呤核苷酸的主要補救合成途徑是嘌呤堿與5'-PRPP(5'-磷酸核糖焦磷酸)在磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶作用下形成嘌呤核苷酸。
合成過程
嘌呤核苷酸的從頭合成
早在1948年,Buchanan等采用同位素標記不同化合物喂養(yǎng)鴿子,并測定排出的尿酸中標記原子的位置的同位素示蹤技術(shù),證實合成嘌呤的前身物為:氨基酸(甘氨酸、天門冬氨酸、和谷氨酰胺)、CO2和一碳單位(N10甲酰FH4,N、N10-甲炔FH4)。
隨后,由Buchanan和Greenberg等進一步搞清了嘌呤核苷酸的合成過程。出人意料的是,體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成并非先合成嘌呤堿基,然后再與核糖及磷酸結(jié)合,而是在磷酸核糖的基礎(chǔ)上逐步合成嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸的從頭合成主要在胞液中進行,可分為兩個階段:首先合成次黃嘌呤核苷酸(inosine monophosphate IMP);然后通過不同途徑分別生成AMP和GMP。下面分步介紹嘌呤核苷酸的合成過程。
從頭合成的調(diào)節(jié)
嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)
從頭合成是體內(nèi)合成嘌呤核苷酸的主要途徑。但此過程要消耗氨基酸及ATP。機體對合成速度有著精細的調(diào)節(jié)。在大多數(shù)細胞中,分別調(diào)節(jié)IMP,ATP和GTP的合成,不僅調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸的總量,而且使ATP和GTP的水平保持相對平衡。
IMP途徑的調(diào)節(jié)主要在合成的前二步反應(yīng),即催化PRPP和PRA的生成。核糖磷酸焦磷酸激酶受ADP和GDP的反饋抑制。磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶受到ATP、ADP、AMP及GTP、GDP、GMP的反饋抑制。ATP、ADP和AMP結(jié)合酶的一個抑制位點,而GTP、GDP和GMP結(jié)合另一抑制位點。因此,IMP的生成速率受腺嘌呤和鳥嘌呤核苷酸的獨立和協(xié)同調(diào)節(jié)。此外,PRPP可變構(gòu)激活磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶。
第二水平的調(diào)節(jié)作用于IMP向AMP和GMP轉(zhuǎn)變過程。GMP反饋抑制IMP向XMP轉(zhuǎn)變,AMP則反饋抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)橄佘账岽晁?,從而防正生成過多AMP和GMP。此外,腺嘌呤和鳥嘌呤的合成是平衡。GTP加速IMP向AMP轉(zhuǎn)變,而ATP則可促進GMP的生成,這樣使腺嘌呤和鳥嘌呤核苷酸的水平保持相對平衡,以滿足核酸合成的需要。