核三磷酸(NTP),別稱三磷酸核苷。他是核苷酸的幾種結(jié)構(gòu)之一,根據(jù)核苷酸分子中的磷酸基個(gè)數(shù),核苷酸分子結(jié)構(gòu)有一磷酸核苷(NMP)、二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP)
核苷是由嘌呤或堿基與核糖形成的縮合物,這種縮合物的核糖上的五位羥基再與三聚磷酸成脂,就形成三磷酸核苷,比如:atp三磷酸腺苷、GTP三磷酸鳥苷、CTP三磷酸胞苷和UTP三磷酸尿苷,同時(shí),他們也是核苷酸的合成前身物,對應(yīng)腺嘌呤核苷酸(腺苷酸,AMP)、鳥嘌呤核苷酸(鳥苷酸,GMP)、胞嘧啶核苷酸(胞苷酸,CMP)、尿嘧啶核苷酸(尿苷酸,UMP)
定義
核苷三磷酸(NTP)是一種含有三個(gè)磷酸基團(tuán)的核苷酸。自然界常見的型態(tài)包括腺苷三磷酸(ATP)、鳥苷三磷酸(GTP)、胞苷三磷酸(CTP)、胸腺苷三磷酸(TTP)以及尿苷三磷酸(UTP)等。這些分子中包含一個(gè)核糖,若是將核糖替換成脫氧核糖,那么會使核苷三磷酸變成去氧核苷三磷酸,寫成dNTP,如去氧腺苷三磷酸(dATP)、2'-脫氧鳥苷三磷酸(dGTP)等
atp分子式C10H16N5O13P3,化學(xué)簡式C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H,分子量507.184。三個(gè)磷酸基團(tuán)從腺苷開始被編為α、β和γ磷酸基。ATP的化學(xué)名稱為5'-三磷酸-9-β-D-喃核糖基腺嘌呤,或者5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基-6-維生素b4。
性質(zhì)
核苷三磷酸是一種分子,含有與5-碳糖結(jié)合的氮基,三個(gè)磷酸基團(tuán)與糖結(jié)合。
(2)他們是通過DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生的核苷酸鏈。
(3)核苷三磷酸鹽也作為細(xì)胞反應(yīng)的能量來源,并參與信號傳導(dǎo)途徑。
(4)核苷三磷酸不能被很好的吸收,因此它們通常在細(xì)胞內(nèi)合成。
(5)合成途徑取決于所制備的三磷酸核苷的不同,但考慮到核苷三磷酸的許多重要作用,合成在所以情況下都是嚴(yán)格調(diào)節(jié)的。
(6)核苷類似物也可用于治療病毒感染。
代謝
鑒于它們在細(xì)胞中的重要性,核苷三磷酸的合成和降解受到嚴(yán)格的控制。本概述著重于人類核苷三磷酸代謝,但該過程在物種間是相當(dāng)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鹽通常是從頭合成的。atp和GTP(嘌呤)的合成不同于CTP、TTP和UTP(嘧啶)的合成。嘌呤和嘧啶合成都使用PRPP(PRPP)作為起始分子。
NTPS到DNTPS的轉(zhuǎn)化只能在焦磷酸鹽形式進(jìn)行。通常,NTP將一個(gè)磷酸鹽除去以成為NDP,然后通過核糖核苷酸還原酶的酶轉(zhuǎn)化為DNDP,然后添加磷酸鹽以提供DNTP。
嘌呤合成
一個(gè)稱為次黃嘌呤的氮基被直接組裝到PRPP上。這導(dǎo)致一個(gè)核苷酸,稱為肌苷一磷酸(IMP)。然后將IMP轉(zhuǎn)化為AMP或GMP的前體。一旦形成AMP或GMP,它們就可以被atp磷酸化到它們的二磷酸和三磷酸形式。
嘌呤合成受腺嘌呤或鳥嘌呤核苷酸對IMP形成的變構(gòu)抑制,AMP和GMP也競爭性地抑制IMPs的前體形成。
嘧啶合成
由PRPP合成了一個(gè)稱為乳清酸的氮基。在OrOTATE后,共價(jià)連接到PRPP。這導(dǎo)致了一個(gè)叫做ORATE單磷酸(OMP)的核苷酸。OMP轉(zhuǎn)化為UMP,然后由ATP磷酸化至UDP和UTP。UTP可以通過脫氨基反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CTP。TTP不是核酸合成的底物,因此它不在細(xì)胞中合成。相反,DTTP由DUDP或DCDP間接轉(zhuǎn)化為它們的脫氧核糖形式。
嘧啶合成受ODP和UTP合成的乳清酸的變構(gòu)抑制調(diào)節(jié)。PRPP和atp也是奧特酸合成的變構(gòu)激活劑。
還原
Ribonucleotide reductase(RNR)是負(fù)責(zé)將NTPS轉(zhuǎn)化為DNTPS的酶。由于DNTPS被用于脫氧核糖核酸復(fù)制,RNR的活性受到嚴(yán)格的調(diào)控。重要的是要注意RNR只能處理NDPs,因此NTPs在轉(zhuǎn)化為DNDPS之前首先被脫磷至NDPs。DNDPS然后典型地重新磷酸化。RNR有2個(gè)亞基和3個(gè)位點(diǎn):催化位點(diǎn)、活性(A)位點(diǎn)和特異性(S)位點(diǎn)。催化位點(diǎn)是NDP與DNDP反應(yīng)發(fā)生的部位,活性位點(diǎn)決定酶是否活性,特異性位點(diǎn)決定哪種反應(yīng)發(fā)生。催化位點(diǎn)。
活性位點(diǎn)可結(jié)合atp或DATP。當(dāng)與ATP結(jié)合時(shí),RNR是活性的。當(dāng)ATP或DATP結(jié)合到S位點(diǎn)時(shí),RNR將催化CDP和UDP合成DCDP和DUDP。DCDP和DUDP可以間接地生成DTTP。結(jié)合到S位點(diǎn)的DTTP將催化從GDP中合成DGDP,并且DGDP與S位點(diǎn)的結(jié)合將促進(jìn)ADP合成DADP。DADP然后磷酸化,得到DATP,DATP可結(jié)合A位點(diǎn)并使RNR關(guān)閉。
參考資料 >