合成代謝

體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成有兩條途徑，一是從頭合成途徑，一是補(bǔ)救合成途徑，其中從頭合成途徑是主要途徑。

1．嘌呤核苷酸的從頭合成

肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小腸粘膜和胸腺。嘌呤核苷酸合成部位在胞液，合成的原料包括磷酸核糖、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳單位及CO2等。主要反應(yīng)步驟分為兩個(gè)階段：首先合成次黃嘌呤核苷酸（IMP），然后IMP再轉(zhuǎn)變成腺嘌呤核苷酸（AMP）與鳥嘌呤核苷酸（GMP）。嘌呤環(huán)各元素來源如下：N1由天冬氨酸提供，C2由N10-甲酰FH4提供、C8由N5，N10-甲炔FH4提供，N3、N9由谷氨酰胺提供，C4、C5、N7由甘氨酸提供，C6由CO2提供。嘌呤核苷酸從頭合成的特點(diǎn)是：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子基礎(chǔ)上逐步合成的，不是首先單獨(dú)合成嘌呤堿然后再與磷酸核糖結(jié)合的。反應(yīng)過程中的關(guān)鍵酶包括PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶、PRPP合成酶。PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶是一類變構(gòu)酶，其單體形式有活性，二聚體形式無活性。IMP、AMP及GMP使活性形式轉(zhuǎn)變成無活性形式，而PRPP則相反。從頭合成的調(diào)節(jié)機(jī)制是反饋調(diào)節(jié)，主要發(fā)生在以下幾個(gè)部位：嘌呤核苷酸合成起始階段的PRPP合成酶和PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶活性可被合成產(chǎn)物IMP、AMP及GMP等抑制；在形成AMP和GMP過程中，過量的AMP控制AMP的生成，不影響GMP的合成，過量的GMP控制GMP的生成，不影響AMP的合成；IMP轉(zhuǎn)變成AMP時(shí)需要GTP，而IMP轉(zhuǎn)變成GMP時(shí)需要ATP。

2．嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成

反應(yīng)中的主要酶包括腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT），次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）。嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成的生理意義：節(jié)省從頭合成時(shí)能量和一些氨基酸的消耗；體內(nèi)某些組織器官，例如腦、骨髓等由于缺乏從頭合成嘌呤核苷酸的酶體系，而只能進(jìn)行嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成。

3．嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變

IMP可以轉(zhuǎn)變成AMP和GMP，AMP和GMP也可轉(zhuǎn)變成IMP。AMP和GMP之間可相互轉(zhuǎn)變。

4．脫氧核苷酸的生成

體內(nèi)的脫氧核苷酸是通過各自相應(yīng)的核糖核苷酸在二磷酸水平上還原而成的。核糖核苷酸還原酶催化此反應(yīng)。

5．嘌呤核苷酸的抗代謝物

①嘌呤類似物：6-巰基嘌呤（6MP）、6-巰基鳥嘌呤、8-氮雜鳥嘌呤等。6MP應(yīng)用較多，其結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似，可在體內(nèi)經(jīng)磷酸核糖化而生成6MP核苷酸，并以這種形式抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP及GMP的反應(yīng)。

②氨基酸類似物：氮雜絲氨酸和6-重氮-5-氧正亮氨酸等。結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺相似，可干擾谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用，從而抑制嘌呤核苷酸的合成。

③葉酸類似物：氨喋呤及甲氨喋呤（MTX）都是葉酸的類似物，能競(jìng)爭(zhēng)抑制二氫葉酸還原酶，使葉酸不能還原成二氫葉酸及四氫葉酸，從而抑制了嘌呤核苷酸的合成。

分解代謝

分解代謝反應(yīng)基本過程是核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷，進(jìn)而在酶作用下成自由的堿基及1-磷酸核糖。嘌呤堿最終分解成尿酸，隨尿排出體外。黃嘌呤氧化酶是分解代謝中重要的酶。嘌呤核苷酸分解代謝主要在肝、小腸及腎中進(jìn)行。嘌呤代謝異常：尿酸過多引起痛風(fēng)癥，患者血中尿酸含量升高，尿酸鹽晶體可沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾病。臨床上常用別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥。

1．從頭合成途徑（de novo synthesis）：體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成代謝中，利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸稱為從頭合成途徑。

2．補(bǔ)救合成途徑（salvage pathway）：利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡(jiǎn)單的反應(yīng)過程，合成嘌呤核苷酸，稱為補(bǔ)救合成途徑。

3．自毀容貌癥：又稱（Lesch-Nyhan綜合癥），是由于某些基因缺乏而導(dǎo)致HGPRT完全缺失的患兒，表現(xiàn)為自毀容貌癥。