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核酸的酶促降解和核苷酸代谢.ppt

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核酸的酶促降解和核苷酸代谢.ppt
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第八章 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 核苷酸的降解,第三节 核苷酸的合成代谢,,,核酸,,磷酸,核苷酸,核苷,磷酸-戊糖,碱基,,水解,何处去?,进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸,,?,分解 合成,,,第一节 核酸的酶促降解,DNA,外切酶,,内切酶,特定部位的—限制性内切酶,核酸酶,(一)按底物分:DNA酶,RNA酶,有的酶可作用于DNA和RNA(二)按作用方式分:,3’-核酸外切E:如蛇毒磷酸二酯E 从3’-OH端开始,生成5 ’-核苷酸5’-核酸外切E:如牛脾磷酸二酯E 从5’-OH端开始,生成3’-核苷酸,1、核酸外切E:从核酸链的一端逐个水解下核苷酸的酶(非特异性的),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),,,2、核酸内切酶:特异水解DNA或RNA分子内的磷酸二酯键的酶(特异性强)。如:牛胰核糖核酸酶:切嘧啶核苷3’-磷酸与相邻核苷酸的3’,5’-磷酸二酯键,生成3’-嘧啶核苷酸RNaseT1水解鸟苷酸二酯键,生成3’-GMP,内切核酸酶对RNA的水解位点示意图,RNAase I,RNAase I,RNAase T1,RNAase T1,,,,,Pu :嘌呤 Py:嘧啶,RNAase T1专一性强,限制性内切酶,定义:细菌内存在的一类能识别水解外源双链DNA的核酸内切酶。这些酶主要是从细菌中分离得到,能识别特定的核苷酸顺序,但在细菌本身的DNA中,这些顺序已被甲基化,因而不被水解,也就是说这些酶仅限于水解外源DNA以保护自身,故称限制性酶。,限制酶都以内切方式水解DNA,产物:5’为P,3’为OH,限制酶的作用特点:①专一性很强; (对特定核苷酸顺序专一性,而非对一种或几种碱基专一),②对底物DNA有特异的识别位点; ③这些位点的长度一般在4-8碱基对范围;④底物通常具有回纹结构;⑤切割后形成粘性末端或平末端。,回文结构:DNA局部双螺旋以某一对称轴旋转180。后,与另一侧的互补片段的顺序完全相同的DNA结构,粘性末端:双链DNA分子经限制性酶作用后,每条单链的一端带有识别顺序中几个互补碱基,这样的末端称~。,3、核酸内切兼外切酶:例:核酸酶P1,先内切再外切,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 Ⅲ,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 核苷酸的降解,一、核苷酸的降解,二、嘌呤的降解,三、嘧啶的降解,主要发生在肝脏,常因各种抑制物甚至生理紧张导致其中的某些酶缺乏,影响细胞生长。,,“从头合成”途径(通常情况下占95%),核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi,,,,,核糖核苷酸,辅酶,RNA,,脱氧核糖核苷酸,DNA,“补救”途径,,内外源核酸分解,核苷,碱基、Pi,脱氧核苷,,,核酸类补品原理所在 可提高康复速度,第三节 核苷酸的合成代谢,,嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸 小分子化合物 小分子化合物 PRPPIMP(具嘌呤环) 乳清酸(具嘧啶环) AMP PRPPXMP GMP UMP (黄嘌呤核苷酸),,,,,,,一、核糖核苷酸的合成,,,,嘌呤碱,甘氨酸,,(一)嘌呤核苷酸的合成,1、“从头合成”途径嘌呤环的元素来源:,5-磷酸核糖(R-5-P),5-磷酸核糖-1-焦磷酸 (PRPP)
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