第二节 核苷酸的分解代谢
体内核苷酸的分解代谢是逐步进行的,核苷酸在核苷酸酶作用下水解为核苷和磷酸,核苷再经核苷酶催化水解为戊糖和碱基,也可经核苷磷酸化酶催化生成磷酸戊糖和碱基。

嘧啶核苷酸分解的部位主要在肝脏。分解生成的嘧啶碱在体内也要进一步分解。其中胞嘧啶和尿嘧啶最终生成NH3、CO2和β-丙氨酸。胸腺嘧啶水解生成NH3、CO2和β-氨基异丁酸,β-氨基异丁酸可随尿排出或继续分解。食入含DNA丰富的食物,经放射线治疗或化学治疗的恶性肿瘤病人,尿中β-氨基异丁酸排出量增多(图9-7)。

图9-7 嘧啶核苷酸的分解代谢
第三节 核苷酸的抗代谢物
核苷酸的抗代谢物是指嘌呤、嘧啶、氨基酸及叶酸类似物,其结构与核苷酸的合成原料、中间产物或产物类似,它们主要通过竞争性抑制核苷酸合成过程中酶的活性,干扰或阻断核苷酸、核酸及蛋白质的合成。肿瘤细胞的核酸合成十分旺盛,因此这些抗代谢物常用作抗肿瘤药物。
(一)嘌呤和嘧啶类似物
临床上应用较多的嘌呤类似物是6-巯基嘌呤(6-MP),6-MP的结构与次黄嘌呤类似,它在体内转变成6-MP核苷酸,可抑制从头合成和补救合成中酶的活性,从而抑制嘌呤核苷酸的合成。
嘧啶核苷酸类似物主要是5-氟尿嘧啶(5-FU),5-FU的结构与胸腺嘧啶相似,在体内可转变为有活性的一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷(5-FdUMP),5-FdUMP的结构与dUMP结构相似,能抑制胸苷酸合成酶的活性,从而抑制dTMP的合成。
(二)氨基酸类似物
谷氨酰胺是合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的原料,而氮杂丝氨
议一议:
各类核苷酸抗代谢物的作用原理及其临床应用是什么?
酸具有与谷氨酰胺相似的化学结构,可干扰谷氨酰胺参与嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的合成。
(三)叶酸类似物
嘌呤核苷酸合成所需的一碳单位,以及dUMP生成dTMP所需的甲基,都要有四氢叶酸(FH4)携带,而FH4是叶酸在二氢叶酸还原酶的作用下形成的,氨甲蝶呤(MTX)结构与叶酸相似,能竞争性抑制二氢叶酸还原酶的活性,阻断FH4的合成,从而抑制嘌呤核苷酸的合成。
常见的叶酸类似物有氨蝶呤(APT)及甲氨蝶呤(MTX)。它们能竞争性抑制二氢叶酸还原酶,使叶酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸,从而抑制嘌呤核苷酸和胸苷酸的合成。MTX在临床上用于白血病等恶性肿瘤的治疗。
小 结
核苷酸代谢包括合成代谢和分解代谢。核糖核苷酸的合成可分为从头合成途径和补救合成途径。以小分子物质为原料逐步合成核苷酸的途径称为从头合成途径。嘌呤核苷酸从头合成以二氧化碳、天冬氨酸、一碳单位、谷氨酰胺、甘氨酸和5-磷酸核糖为原料,首先合成IMP,然后分别转变为AMP和GMP。嘧啶核苷酸的合成以氨基甲酰磷酸(谷氨酰胺、二氧化碳)、天冬氨酸和5-磷酸核糖为原料,首先合成UMP,然后再由UMP转变为其他嘧啶核苷酸。脱氧核苷酸是核苷二磷酸(NDP)水平上还原的产物。利用现存的碱基合成核苷酸的途径称为补救合成途径。嘌呤、嘧啶、叶酸和氨基酸等的类似物,能降低核苷酸合成中的一些酶的活性,从而抑制了核苷酸的合成。嘌呤分解的特征性终产物是尿酸,嘧啶分解的特征性终产物是β-丙氨酸和β-氨基异丁酸。
核苷酸代谢紊乱可引起疾病,核苷酸代谢与医学有着密切关系。


