核苷三磷酸

更新时间:2024-07-16 10:15

核苷三磷酸(NTP),别称三磷酸核苷。它是核苷酸的几种结构之一,根据核苷酸分子中的磷酸基个数,核苷酸分子结构有一磷酸核苷(NMP)、二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP)

定义

核苷三磷酸(NTP)是一种含有三个磷酸基团的核苷酸。自然界常见的型态包括腺苷三磷酸ATP)、鸟苷三磷酸(GTP)、胞苷三磷酸(CTP)、胸腺苷三磷酸(TTP)以及尿苷三磷酸(UTP)等。这些分子中包含一个核糖,若是将核糖替换成去氧核糖,那么会使核甘三磷酸变成去氧核苷三磷酸,写成dNTP,如去氧腺苷三磷酸(dATP)、去氧鸟苷三磷酸(dGTP)等

ATP分子式C10H16N5O13P3,化学简式C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H,分子量507.184。三个磷酸基团从腺苷开始被编为α、β和γ磷酸基。ATP的化学名称为5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基腺嘌呤,或者5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基-6-氨基嘌呤

性质

核苷三磷酸是一种分子,含有与5-碳糖结合的氮基,三个磷酸基团与糖结合。

(1)它们是DNARNA的构建模块,

(2)他们是通过DNA 复制和转录过程产生的核苷酸链

(3)核苷三磷酸盐也作为细胞反应的能量来源,并参与信号传导途径。

(4)核苷三磷酸不能被很好的吸收,因此它们通常在细胞内合成。

(5)合成途径取决于所制备的三磷酸核苷的不同,但考虑到核苷三磷酸的许多重要作用,合成在所以情况下都是严格调节的。

(6)核苷类似物也可用于治疗病毒感染

核苷三磷酸的代谢

鉴于它们在细胞中的重要性,核苷三磷酸的合成和降解受到严格的控制。本概述着重于人类核苷三磷酸代谢,但该过程在物种间是相当保守的。三磷酸核苷不能被很好地吸收,因此所有的核苷三磷酸盐通常是从头合成的。ATP和GTP(嘌呤)的合成不同于CTPTTP和UTP(嘧啶)的合成。嘌呤和嘧啶合成都使用磷酸核糖焦磷酸PRPP)作为起始分子。

NTPS到DNTPS的转化只能在二磷酸盐形式进行。通常,NTP将一个磷酸盐除去以成为NDP,然后通过核糖核苷酸还原酶的酶转化为DNDP,然后添加磷酸盐以提供DNTP。

一个称为次黄嘌呤的氮基被直接组装到PRPP上。这导致一个核苷酸,称为肌苷一磷酸(IMP)。然后将IMP转化为AMP或GMP的前体。一旦形成AMP或GMP,它们就可以被ATP磷酸化到它们的二磷酸和三磷酸形式。

嘌呤合成受腺嘌呤鸟嘌呤核苷酸对IMP形成的变构抑制,[24 ] AMP和GMP也竞争性地抑制IMPs的前体形成。

由PrPP合成了一个称为乳清酸的氮基。在OrOTATE后,共价连接到PRPP。这导致了一个叫做ORATE单磷酸(OMP)的核苷酸。OMP转化为UMP,然后由ATP磷酸化至UDP和UTP。UTP可以通过脱氨基反应转化为CTP。TTP不是核酸合成的底物,因此它不在细胞中合成。相反,DTTP由DUDP或DCDP间接转化为它们的脱氧核糖形式。

嘧啶合成受ODP和UTP合成的乳清酸酯的变构抑制调节。PRPP和ATP也是奥特酸合成的变构激活剂。

Ribonucleotide reductase(RNR)是负责将NTPS转化为DNTPS的酶。由于DNTPS被用于DNA复制,RNR的活性受到严格的调控。重要的是要注意RNR只能处理NDPs,因此NTPs在转化为DNDPS之前首先被脱磷至NDPs。DNDPS然后典型地重新磷酸化。RNR有2个亚基和3个位点:催化位点、活性(A)位点和特异性(S)位点。催化位点是NDP与DNDP反应发生的部位,活性位点决定酶是否活性,特异性位点决定哪种反应发生。催化位点。

活性位点可结合ATP或DATP。当与ATP结合时,RNR是活性的。当ATP或DATP结合到S位点时,RNR将催化CDP和UDP合成DCDP和DUDP。DCDP和DUDP可以间接地生成DTTP。结合到S位点的DTTP将催化从GDP中合成DGDP,并且DGDP与S位点的结合将促进ADP合成DADP。DADP然后磷酸化,得到DATP,DATP可结合A位点并使RNR关闭。

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