嘌呤核苷酸循环名词解释，嘌呤核苷酸循环在哪里进行

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嘌呤核苷酸循环(嘌呤核苷酸循环发生在哪里)

合成核苷酸有两种方法:从头合成和修复。碱基的从头合成是在含有磷酸核糖的条件下进行的，直接合成NMP，而不是先合成碱基再生成核苷和核苷酸。因此，核酸分解代谢产生的核苷和碱基不能直接加入到从头合成途径中，而是需要特殊的酶催化NMP才能使用，因此被称为挽救途径。

嘌呤的从头合成始于IMP的合成，IMP可以转化为AMP和GMP。IMP的合成从PRPP(磷酸核糖焦磷酸)开始，分10步进行，有咪唑环和次黄嘌呤。PRPP是由5-磷酸核糖和三磷酸腺苷在磷酸核糖焦磷酸激酶(也称为PRPP合成酶)的催化下产生的，这相当于磷酸核糖的活化形式。

PRPP综述。引自医学生物化学杂志

第一步，用谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸，在磷酸核糖上构建咪唑环。然后依次连接甘氨酸、甲基和氨基，环化生成5-氨基咪唑核苷酸(AIR)。然后羧化得到天冬氨酸的氨基，甲酰化，脱水，闭环生成IMP。

第二阶段有一个中间产物，AICAR，也是组氨酸合成过程中释放的产物，可以加入嘌呤合成途径。事实上，PRPP也是一种多用途分子，将用于合成组氨酸和色氨酸。

IMP合成途径。引自医学生物化学杂志

IMP可以通过得到氨基来生成AMP，但是这个氨基来自天冬氨酸，所以需要生成腺苷酸琥珀酸，然后裂解释放富马酸(富马酸)。第一个反应由腺苷酸琥珀酸合成酶(ADS)催化，GTP提供能量。第二个反应由腺苷酸琥珀酸裂解酶催化。

ampgmp的合成。引自医学生物化学杂志

AMP的合成反应也是腺苷酸循环的一部分，也称为嘌呤核苷酸循环。这个循环不仅用于天冬氨酸的脱氨基作用，对骨骼肌也有特殊意义。当骨骼肌活动加强时，需要增加三羧酸循环，但往往缺乏间变性反应。此时腺苷酸循环产生的富马酸可以补充草酰乙酸的不足。

嘌呤循环。引自医学生物化学杂志

IMP可以被次黄嘌呤核苷酸脱氢酶(IMPDH)氧化生成黄嘌呤，然后被鸟苷酸合成酶(GMPS)催化，它接受谷氨酰胺的氨基并生成GMP。

和AMPGMP的合成是相互影响的。ADS需要GTP，GMPS需要ATP。这导致一个NTP的积累消耗自身加速另一个的合成，最终使两者的浓度趋近。这也是细胞调节核苷酸平衡的手段之一。

嘌呤的补救途径主要涉及三种酶，腺苷激酶(ADK)、腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)。三种酶都催化NMP，但ADK的底物是消耗ATP的腺苷；。后两种酶的底物是相应的嘌呤，消耗PRPP。在一些文献中，只有后两种酶被归类为补救途径。

嘌呤代谢的治疗方法。引自医学生物化学杂志

补救措施听起来不重要，但非常重要。一方面减轻了从头合成和饮食需求的压力，另一方面也减轻了嘌呤核苷酸降解和排泄的压力。因此，缺乏三种酶会导致严重的问题。

先天性HGPRT缺陷导致Lesch-Nyhan综合征。这是一种X连锁隐性遗传。由于治疗途径异常，从头合成加快，因此尿酸水平升高，导致严重痛风。不仅如此，HGPRT在大脑中的活性也很高，并且严重依赖于药物。异常的补救方式会导致神经系统功能障碍，严重时甚至会发生自残。别嘌醇只能降低尿酸浓度，不能缓解神经系统异常，不能预防自残。因此，唯一常见的方法是拔掉牙齿。

ADK也扮演着重要的角色。在大脑中，腺苷可以调节神经元兴奋和神经递质释放。腺苷受体属于GPCR，参与睡眠、运动、焦虑、认知和记忆等过程。腺苷失活的主要途径是被星形胶质细胞吸收后，ADK催化AMP的生成。所以ADK与大脑功能密切相关。

腺苷激酶与神经系统腺苷代谢。引自《开放药品迪可夫斯基杂志》2010年1月1日；2(3): 108–118.

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