研究生高级生化与分子生物学讲义

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分子生物学讲义-8RNA的生物合成2

分子生物学讲义-8RNA的生物合成2

分子生物学Molecular Biology赵青天津科技大学生物工程学院Email: zhao_qing@前情回顾3. RNA的生物合成Transcription3.4 启动子和转录起始3.5 RNA转录的后加工3.6 RNA的编辑、再编码和化学修饰启动子(promoter )是指RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列(它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列)。

3.4 启动子和转录起始原核生物真核生物转录起点是指与新生RNA 链第一个核苷酸相对应DNA 链上的碱基(以数字+1表示)。

3.4 启动子和转录起始原核生物真核生物聚合酶在此处与DNA结合成稳定的复合物,解开双链形成开放型起始结构。

聚合酶起始识别区,与σ因子相互作用。

TATA区---是转录精确地起始。

CAAT区和GC区---控制转录起始的频率,基本不参加起始位点的确定。

启动子预测软件有CpGPlot、CpGPrediction、Promoter 2.0、 Promotorscan等。

3.5 RNA转录的后加工原核生物RNA转录后的加工rRNA和tRNA在转录完成后,加工方式可分为3类:(1)rRNA及tRNA分子由某些新生RNA链的裂解形成。

(2)在tRNA链末端加上核苷酸(CCA)3’5’(3)碱基的修饰rRNA的碱基会被甲基化(如m C)。

tRNA分子中均含有稀有碱基,它们是由tRNA前体中的常见核苷酸经酶促修饰而成。

原核生物与真核生物mRNASD序列5’上游非编码区3’下游非编码区真核生物RNA 转录后的加工mRNA 的转录后加工: 1.加帽2.加尾3.剪接 磷酸酶 甲基化酶m 7GTP核酸外切酶RNA 末端腺苷酸转移酶RNA的剪接位点&方式I类自我剪接II类自我剪接剪接体催化的剪接5’剪接位点:内含子的5’末端3’剪接位点:内含子的3’末端分支点:位于3’剪接位点上游20-50个核苷酸之间,通常是A。

生物化学与分子生物学人卫版教材全集ppt课件

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生物氧化是指生物体内有机物氧化分解的过程,释放出能量供生命活动需要。能量转换是指生物体内能量的形式 转换,包括光合作用、呼吸作用等过程。
03
分子生物学基础
DNA、RNA和蛋白质的结构与功能
01
DNA双螺旋结构
DNA是由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴盘绕而成的双螺
旋结构,碱基位于内侧,通过氢键相互配对,磷酸和脱氧糖在外侧构成
基本骨架。
02
RNA种类与结构
RNA是单链结构,根据功能不同分为mRNA、tRNA和rRNA。mRNA
是蛋白质合成的直接模板;tRNA具有携带氨基酸进入核糖体的功能;
rRNA是核糖体的主要成分,参与蛋白质合成。
03
蛋白质结构与功能
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子,具有复杂的空间构
象和多样的生物学功能。
生物催化剂与代谢途径
总结词
介绍生物催化剂和代谢途径的基本概 念和作用。
详细描述
生物催化剂是指酶,具有高效性和专 一性,能够加速生物体内的代谢反应 。代谢途径是指一系列相互关联的生 化反应序列,是生物体内物质转化和 能量转化的基础。
生物氧化与能量转换
总结词
介绍生物氧化和能量转换的过程和作用。
详细描述
对人类社会的影响与意义
医领域
生物化学与分子生物学的发展将有助于疾病的早期诊断、 预防和治疗,提高人类的健康水平和生活质量。
工业领域
利用生物化学与分子生物学的原理和技术,开发新的工业 生产技术和工艺,降低能耗和环境污染,促进可持续发展 。
农业领域
通过分子生物学和基因工程技术的应用,培育出抗逆、抗 病、优质、高产的农作物新品种,提高农业生产效率和粮 食安全水平。

生物化学与分子生物学PPT课件讲义

生物化学与分子生物学PPT课件讲义
随后,空气中含有不同成分1764年CO2 (Black), 1766年H2 (Canvendish), 1772年O2 (Sheele), 1772年N2 (Ratherford) , 1774年Cl2 (Sheele), 相 继被发现。1774年Lavoisier确立了物质不灭定理, 1777年确立了燃烧 理论。此后的化学反应的定比例法则 (Joseph Louis Proust, 1799) 及化学元素分析方法的发展, 为有机化学的出现奠定了基础。
中国的炼金术随丝绸之路传到了阿拉伯文化圈, 所以有了alchemy这个行业。
西腊文明在欧州历史上曾一度失传, 幸好阿拉伯人继承了其精华(7~14世纪), 11~13 世纪十字军的侵略将散落在阿拉伯文化中的希腊文化又带回了欧洲, 也顺便将中 国的炼金术带进入了西方文明。此后,西方的炼金术活动朝着独自的方向发展, 特别是对酸, 碱, 盐等物质的化学性质有了相当的知识积累。
复杂性 组成物质多;分子大;空间 结构复杂。
规律性 元素→构件小分子→聚合物 (生物大分子); 结构与功能相适应。
(二)物质和能量代谢
复杂性
• 多步化学反应构成代谢途 径;
• 多条代谢途径相互交织成 网;
• 物质代谢和能量代谢相互 交织;
• 调节控制有条不紊。
规律性
• 反应类型不多;
• 反应机理符合有机化学理 论;
Waston-Click提出DNA 双螺旋模型 1958年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构 1970年 发现了DNA限制性内切酶 1972年 DNA重组技术的建立 1978年 DNA双脱氧测序法的成功
… 1990年 人类基因组计划的实施,2003年完成,进入
后基因组时代
生物化学中的关键技术

硕士研究生课程高级生物化学第一讲PPT课件

硕士研究生课程高级生物化学第一讲PPT课件
7
COO-
CHRH3
C +NH3
H
丙甘氨氨酸酸
L-氨基酸的通式
8
(二)生成蛋白质的氨基酸
➢ 根据生物体内蛋白质合成过程中的遗传密码,可有20 种-氨基酸参与—编码氨基酸
➢ 由于侧链结构R不同,其性质有很大差异 ➢ 可根据侧链结构和理化性质分为以下种类
9
1、 非极性脂肪族氨基酸(侧链含烃链)
10
如胶原中出现的羟脯氨酸、羟赖氨酸是形 成坚韧的胶原纤维的必要条件
15
二、蛋白质的连接方式
(一)氨基酸通过肽键连接而形成肽 (peptide)
肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成 的化学键。
16
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C H H OH
二级结构 是多肽链主链(backbone)在氢键等 次级键作用下折叠成的构象单元或局部空间结构, 未考虑侧链的构象和整个肽链的空间排布。
三级结构 则指整个肽链的氨基酸残基侧链基团 互相作用以及与环境间的相互作用下形成的三维 结构。
四级结构 寡聚体内亚基的空间排列
22Leabharlann 3一、 蛋白质的一级结构定义: 蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至
5
第一节 蛋白质的分子组成
6
一、组成人体蛋白质的组成单位 --氨基酸
(一)氨基酸的构型
组成蛋白质的氨基酸均属 -氨基酸(脯氨酸除外)。
组成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外其碳原子均属不对 称碳原子,且均属 L-氨基酸(甘氨酸除外)。
自然界中虽然存在一些D-氨基酸(细菌、细胞壁和某 些抗生素),但在人体组成中为什么均为L-氨基酸?

《分子生物学》讲稿

《分子生物学》讲稿

《分子生物学》讲稿课程简介课程编号:总学时数:80 周学时:6开课学期:第7学期学分:5本课程是生物科学专业一门重要的专业基础课,主要内容是通过对分子生物学的基本概念、基本理论和基本技能进行系统的阐述,注重学科体系的建立和发展过程,以DNA的结构及功能为主线,以基因表达及调控为视点,加大利用科学实验理解分子生物学概念和理论的内容,把基础知识和前沿技术有机地结合在一起。

考试方式:闭卷考试预修课程:生物化学、细胞生物学教材:现代分子生物学(第三版),朱玉贤等(注:为专科学习时采用的教材)Gene VIII (Benjamin Lewin主编)(注:为接本时的补充教材)教学参考书:1 .Molecular Biology of the Cell (4th Edition by B Alberts)2.Molecular Cell Biology (4th Edition by H Lodish)3.Molecular Biology (2nd Edition by R Weaver)4.分子生物学(Instant Notes in Molecular Biology, 2nd Edition by P Turner)5.Advanced Molecular Biology (by R Twyman)6. 分子细胞生物学(第二版),韩贻仁,山东大学出版社7. Genomes 2, T. A.布朗著,袁建刚等译,科学出版社学时分配表理论课65学时章次内容学时一绪论 3二 DNA是遗传物质 3三 DNA的结构 3四 DNA复制和分子杂交 6五基因突变和修复8六遗传重组 8七基因组及基因作图8八基因转录和RNA加工 9九蛋白质合成 6十基因表达调控 9《分子生物学》理论课程内容课程要求: 按照知识点进行介绍;不拘泥于形式;互相学习,可以随时打断,随时质疑;要求能够在掌握一些知识的情况下熟悉分子生物学的基本原理和技术;要能够提出问题和建议;能自己进行实验设计和结果分析1 绪论[基本要求]通过本部分的学习,学生应对分子生物学的主要研究内容有一个全面系统地了解,对分子生物学的主要研究对象(基因、基因组、染色体)有一个全面的了解。

《生物化学与分子生物学》教学大纲

《生物化学与分子生物学》教学大纲

《生物化学与分子生物学》教学大纲一、课程的性质和任务生物化学与分子生物学是研究生命化学的科学,它在分子水平探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢及其在生命活动中的作用。

生物化学与分子生物学是高等医学院校全科医学专业的必修课之一。

本课程主要向学生传授生物大分子的化学组成、结构及功能;物质代谢;遗传信息的贮存、传递与表达;血液、肝的生物化学;分子生物学基本概念、原理和技术等生命科学内容,为医学生深入学习其他医学基础课、临床医学课程乃至毕业后的继续教育、医学各学科的研究工作中在分子水平上探讨疾病的病因、发病机理及疾病诊断、预防、治疗奠定理论与实验基础。

二、课程教学的基本要求通过本课程的学习,使学生知道及理解生物分子的结构与生理功能,以及两者之间的关系。

理解生物体重要物质代谢的基本途径,主要生理意义、以及代谢异常与疾病的关系。

理解基因信息传递的基本过程,理解各组织器官的代谢特点及它们在医学上的意义,了解分子生物学基本概念、原理和技术。

本课程教材适用于医学高等专科教育三年制全科医学专业,在第一学期开设,理论课55学时、实验课12学时,总学时为67学时。

四、教学内容与要求绪论【教学内容】第一节生物化学发展简史第二节当代生物化学研究的主要内容第三节生物化学与医学【教学要求】掌握:生物化学和分子生物学的概念.熟悉:生物化学和分子生物学研究的主要内容及其与医学的关系。

了解:生物化学的发展史。

第一章蛋白质的结构与功能【教学内容】第一节蛋白质的分子组成一、组成蛋白质的主要元素,氮的含量及应用。

组成蛋白质的氨基酸种类、结构通式;氨基酸的分类及结构特点;氨基酸的两性电离、紫外吸收性质及茚三酮反应。

二、肽和肽键,多肽链及N、C末端,主链骨架的概念。

第二节蛋白质的分子结构一、蛋白质的一级结构:肽键二、蛋白质的二级结构:维持蛋白质构象的化学键、肽单元、α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲。

三、蛋白质的三级结构:结构域四、蛋白质的四级结构:亚基五、蛋白质的分类。

分子生物学实验讲义

分子生物学实验讲义

《生化与分子生物学》实验讲义天津医科大学生物医学工程系2005年实验一自抗凝血中提取哺乳动物细胞基因组DNA一、实验目的1、了解核酸的基本特性。

2、掌握DNA提取和鉴定的方法。

二、实验原理核酸的分离与提取是分子生物学研究中很重要的基本技术,核酸样品的质量可能直接关系到后续实验的成败。

核酸包括DNA、RNA两种分子,在真核细胞中都是以与蛋白质相结合的状态存在(DNA与组蛋白形成核小体,再折叠缠绕成染色体),真核生物基因组DNA 为双链线性分子,存在于细胞核内。

基因组DNA的提取需经过DNA的释放(破膜)、DNA与蛋白质的分离,DNA的沉淀等过程。

分离纯化核酸的总原则:1、保证核酸一级结构的(核苷酸序列)的完整性,全部的遗传信息均储存在一级结构中。

2、排除其它分子的污染。

a)对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子。

b)生物大分子:蛋白质、多糖和脂质。

c)其它核酸分子:RNA.三、实验试剂1、TKM缓冲液10 mmol/L Tris-HCl pH 7.6 (Tris 三羟甲基氨基甲烷)10 mmol/L KCl2 mmol/L EDTA4 mmol/L MgCl22、TE缓冲液10 mmol/L Tris-HCl1 mmol/L EDTA pH 8.03、10%SDS4、饱和氯化钠四、实验步骤1、取0.5ml EDTA抗凝的全血于清洁的1.5ml Eppendorf离心管中。

2、加入0.5ml TKM缓冲液,13μl Triton X-100(终浓度为1.2%),颠倒混匀。

在台式离心机上离心,5,000rpm×10分钟。

(低渗破红细胞膜)。

3、倾去上清液,在离心管中加入1.0ml TKM缓冲液,混匀后离心,5,000rpm ×10分钟,重复步骤3两次。

(清洗)4、于沉淀中加入200μl TKM缓冲液和15μl 10%SDS(终浓度为0.7%),混匀后于55℃保温20分钟。

(破白细胞膜)注:此步中可加入少量蛋白酶K。

生物化学与分子生物学人卫版教材课件全集

生物化学与分子生物学人卫版教材课件全集
生物化学与分子 生物学人卫版教 材课件全集
汇报人:可编辑
2024-01-10
目录
• 生物化学与分子生物学概述 • 生物化学基础知识 • 分子生物学基础 • 生物化学与分子生物学的应用 • 展望未来
01
生物化学与分子生物学概 述
生物化学与分子生物学的基本概念
生物化学与分子生物学是研究生 物大分子结构和功能的科学,包 括蛋白质、核酸、糖类、脂质等
20世纪中叶,科学家发现了基 因表达的调控机制,推动了基 因工程和生物技术的快速发展 。
生物化学与分子生物学的研究领域
01
02
03
04
蛋白质结构与功能
研究蛋白质的三维结构、功能 和相互作用,以及蛋白质的合
成和降解机制。
基因表达与调控
研究基因的表达过程、调控机 制以及基因突变对表型的影响

细胞信号转导
生物催化
利用酶或微生物进行催化反应, 生产高附加值的化学品、燃料和 材料等,降低生产成本和提高产
品质量。
生物制药
利用生物工程技术生产新型药物 ,如重组蛋白、单克隆抗体等,
满足人类对药品的需求。
生物材料
利用生物工程技术生产可降解的 生物材料,替代传统的塑料制品
,减少环境污染。
生物技术在环境中的应用
生物修复
利用微生物和植物的净化功能, 处理废水、废气和固体废弃物等 ,降低环境污染和生态破坏。
生态恢复
利用生态工程技术恢复退化生态 系统,提高生态系统的稳定性和 生态服务功能。
05
展望未来
生物化学与分子生物学的发展趋势
基因组学
随着测序技术的进步,基因组学的研究将更加深入,有望揭示更 多生命活动的奥秘。
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NAD/NADH 和NADP/NADPH对细胞功能和细胞死亡的调节和生物学影响Ⅰ.前言Ⅱ.NAD和NADP代谢A.NAD和NADP的主要介绍B.NAD的合成C.NADP的合成D.NAD和NADP的分解代谢E.NAD和NADP之间的关系F.NAD通过线粒体膜的运输G.NAD通过细胞质膜的运输Ⅲ. NAD和NADP的生物学功能A.NAD和NADP的生物学功能的一般介绍B.NAD和NADP的抗氧化作用和氧化应激C.NAD和NADP在钙平衡中的作用D.NAD和NADP在能量代谢和线粒体功能中的作用E.NAD和NADP对基因表达的影响F.NAD和NADP的免疫功能G.NAD和NADP在血管活动中的作用H.NAD和NADP在致癌和癌症治疗中的作用I.NAD和NADP在衰老中的作用Ⅳ. NAD和NADP参与细胞死亡A.PARP-1 和NAD在细胞死亡中的作用B.PARG在细胞死亡中的作用C.NAD在细胞凋亡中的作用D.NAD在轴突变性中的作用E.AIF 和GADPH在细胞死亡中的作用F.NADP在细胞死亡中的作用Ⅴ. NAD和NADP的治疗作用A.NAD+前体的治疗作用B.NAD+的治疗作用C.NADH的治疗作用D.NADPH氧化酶的治疗修饰作用Ⅵ. 结论摘要大量的证据表明NAD(NAD+和NADH)和NADP(NADP+和NADPH)是许多生物学过程如能量代谢、线粒体功能、钙平衡、抗氧化作用∕氧化应激的形成、基因表达、免疫功能、衰老和细胞死亡的主要调节物质。

首先,NAD参与了能量代谢和线粒体功能的调节;其次,NADPH是细胞抗氧化系统的一个关键组份,并且在线粒体上依赖于NADH的活性氧簇的形成和依赖于NADPH氧化酶活性氧的形成是活性氧生成的两个关键代谢机制;第三,ADP-核糖和一些其它的由NAD和NADP衍化而来的分子能够参与钙平衡;第四,NAD 和NADP能够调节细胞死亡的多个关键因子,如线粒体通透性的改变、能级、ADP-核糖聚合酶-1、和凋亡诱导因子;第五NAD和NADP 对衰老影响因子如氧化应激和线粒体活动具有重要作用,此外,依赖于NAD的sirtuins也参与了衰老过程。

此外,大量最新的研究揭示了NAD和NADP代谢的新模型。

将来对NAD和NADP代谢和生物学功能的研究可能阐明生命的基本特性,并且形成治疗疾病和延缓衰老的新对策。

Ⅰ.前言烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH), 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+),还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADPH)是参与能量代谢,还原性生物合成及抗氧化作用的主要分子。

除了在NADP+的腺苷核糖上加了一个2′磷酸在结构上NADP+和NAD+类似。

然而,NAD(包括NAD+和NADH)主要被催化底物氧化的酶使用,NADP(包括NADP+和NADPH)主要被催化底物还原的酶使用。

越来越多的研究表明NAD和NADP的生物学功能十分广泛,下面根据个人兴趣将给予阐述:a)最近的研究证实了依赖于NAD+的组蛋白脱乙酰基酶在调节衰老中的关键作用。

b) 一个主要的消耗NAD+的酶—ADP-核糖多聚酶-1(PARP-1)介导了多种条件下细胞氧化性死亡。

c)可循环的ADP-核糖和烟酸腺嘌呤二核苷磷酸(NAADP),这两个由NAD+形成的内源性分子是动员细胞内钙库的关键信号分子。

d)NADPH氧化酶在免疫反应和多种疾病中能过催化生成活性氧簇。

这些生物医学的研究热点都涉及到了NAD和NADP,近年来也有大量关于NAD和NADP代谢的新发现。

例如,NAD+合成的关键酶—烟酰胺单核苷酸腺苷基转移酶(NMNATs)的三种亚型在多种亚细胞器中已被发现,同时也发现了NAD和NADP 合成的新途径。

这些发现有力地说明了研究NAD和NADP代谢新模型的必要性。

这将有助于揭示生物的基本代谢机制及多种生物学和病理学过程之间的本质联系。

Ⅱ.NAD和NADP代谢A.NAD和NADP的主要介绍生理条件下细胞内NAD水平显著高于NADP水平。

由于线粒体膜对NAD和NADP是可透过性的,在细胞内存在两个主要的NAD 和NADP库—细胞浆NAD和NADP库和线粒体NAD和NADP库。

在NADH穿梭子的作用下,可维持细胞中NADH的动态平衡。

在肌细胞中大部分NAD+都存在于线粒体中,然而在其他细胞中关于线粒体NAD+占总NAD+比例的研究还不多。

研究表明肌细胞线粒体渗透运输小孔的打开能导致线粒体NAD+的释放并被NAD+糖基水解酶水解。

最近的研究也表明了线粒体渗透运输参与了鼠神经元和星细胞中PARP-1活化诱导的NAD+的转运,这可能和代谢异常相关。

由于NAD和NADP在维持细胞功能和细胞死亡中具有重要作用,有待于进一步研究细胞质NAD∕NADP和线粒体NAD∕NADP之间的关系。

在生理条件下,细胞质NAD+/NADH的比例为-700-1,而线粒体NAD+/NADH的比例为7-8。

相反,NADPH水平显著高于NADP+。

大量研究表明了许多病理条件能够改变细胞质自由NAD+/NADH比例的变化。

例如,在糖尿病患者组织中山梨醇代谢途径介导了NAD+/NADH的比例的下降,这可能是糖尿病发病机理的一个重要因素。

由于NAD+/NADH和NAD∕NADP的比值能够影响在细胞死亡中发挥重要作用的许多酶活和线粒体渗透运输,有待于进一步确定生理和病理条件下这些比值是如何变化的。

B.NAD的合成由于NAD是NADH,NADP+和NADPH的合成必不可少的成分,NAD的生物合成在NAD和NADP代谢中具有重要作用。

NAD+从头合成途径和补救途径是NAD+合成的两个主要途径。

烟酰胺和烟酸是补救途径中NAD+合成的前体,它们首先被磷酸核糖基转移酶转移到磷酸核糖基的核糖上从而分别形成烟酰胺单核苷酸(NMN)或烟酸单核苷酸(NaMN),然后NMN和NaMN被NMNATs转化为NAD+和NaAD,NaAD被NAD+合酶酰胺化生成NAD+。

哺乳动物和酵母,无脊椎动物中的补救途径存在很大不同。

哺乳动物使用烟酰胺而不是烟酸作为NAD+合成的主要前体,烟酰胺直接被烟酰胺磷酸核糖基转移酶(Nampt)转化为NMN,NMN接着被NMNATs催化生成NAD+。

相反在酵母和无脊椎动物中烟酰胺在转化为烟酸之前不能直接用于NAD+的合成。

喹啉酸是NAD+从头合成途径的前体,在哺乳动物和一些细菌中它来自于L-色氨酸,在植物和一些细菌中,来自于L-天冬氨酸。

喹啉酸被喹啉酸磷酸核糖转移酶转化为NaMN,NaMN接着被NMNATs和NAD+合酶转化为NAD+。

核酶NMNAT-1是NAD+从头合成途径和补救合成途径的关键酶,它是目前发现的唯一一种NMNAT。

研究表明在果蝇中缺失NMNAT-1将会导致急速且严重的神经衰弱。

最新的研究也发现NMNAT-1能与多聚ADP核糖结合活化聚腺苷二磷酸核糖基聚合酶(PARP-1),从而促进多聚ADP核糖基化。

蛋白激酶C介导的NMNAT-1的磷酸化能够抑制NMNAT-1与多聚ADP核糖结合,这说明NAD+合成关键酶和NAD+消耗关键酶在细胞核中NAD+合成和NAD+消耗之间具有协调作用。

同时也发现了人类NMNAT-1同源基因产物也是参与延缓小鼠神经性变的嵌合体蛋白的一个主要部分,表明NMNAT-1对轴索变性的潜在作用。

近年的研究表明人类NMNATs存在三种亚型—-NMNAT-1, NMNAT-2,NMNAT-3,分别定位于细胞核,高尔基体和线粒体。

这些发现以及高尔基体中端锚聚合酶,线粒体中NAD+消耗相关酶的发现共同说明了在细胞核,高尔基体和线粒体中都具有独立的NAD+代谢结构。

近年来的研究也发现了关于NAD+合成的另一个关键酶Nampt的许多新特征,同时也发现了三种不同的蛋白—Nampt,细胞因子促B 细胞群增强因子(PBEF)和一种新的由内脏脂肪衍生而来的内脂激素实质上是同一种蛋白。

这种蛋白可能使用胞浆中的烟酰胺作为底物在细胞外合成NMN,之后NMN进入细胞中由NMNAT催化合NAD+,然而这只是个推测,需要进一步的研究证明,如果这个推测成立,关于NAD+合成的理解将得以修正。

NAD+可能不仅在细胞核和其他亚细胞器中合成,在细胞外也能合成。

PBEF的类细胞因子功能及内脂素的类胰岛素功能可能和Nampt的NAD+合成功能有关,这个推测有助于NAD+合成的细胞外代谢功能。

图1描述了NAD+的细胞内代谢机制。

图1NAD+在细胞中的代谢NAD+代谢发生在细胞内的各种亚细胞器中和细胞外。

NAD+合成关键酶NMNAT-1, NMNAT-2和NMNAT3分别位于细胞核,高尔基体和线粒体中。

在这些细胞器中也有与NAD+消耗相关的酶,包括多聚(ADP-核糖)聚合酶-1(PARP-1),PARP-2及细胞核中的sirtuins,高尔基体中的端锚聚合酶类,线粒体中的NAD+ glycohydrolases。

在质膜上单(ADP-核糖基)转移酶(ARTs)和ADP-核糖基环化酶(ARCs)使特定蛋白单(ADP-核糖基)化形成环化ADP-核糖。

烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)可能存在于细胞外,通过从烟酰胺合成烟酰胺单核苷酸产生生物学效应。

值得注意的是犬尿素途径形成了一些刺激神经的中间物,包括喹啉酸,犬尿烯酸,和3羟基犬尿氨酸,因此可以从犬尿素途径上治疗多种神经疾病。

同时大量的证据表明了烟酰胺和烟酸的重要的生物学效能,它们是NAD+代谢的两种重要组成成分,烟酸能通过诱导释放谷氨酸显著影响大脑的功能,烟酰胺能促进能量代谢,抑制PARPs 和sirtuins, 并且激活Akt,烟酰胺还具有治疗大脑局部缺氧等多种疾病的作用。

近年来的研究也发现烟酰胺肌苷(真核生物中的一种新型的NAD+合成的前体)能够显著延长酵母的生殖寿命。

近年来的研究也发现了NADH合成的新途径: NMNAT-2 和NMNAT-3而不是NMNAT-1可能直接催化还原态的NMN和ATP形成NADH,这条途径的生理学意义有待于进一步研究。

C.NADP的合成NADP的合成主要有两个机制,一是通过从头合成途径由NAD+激酶(NADK)催化NAD+合成NADP,二是通过多种依赖于NADPH 的酶如谷胱甘肽还原酶催化NADPH形成NADP。

NADPH的形成也有两个主要的机制:一是通过线粒体的转氢酶由NADH和NADP+合成,二是通过多种以NADP+为底物的酶由NADP+合成NADPH。

NADK在影响NADP的含量上起到关键作用,它是唯一一个能够从头合成NADP+的酶。

因此阐明NADK调节NADP含量的机制是至关重要的。

已有报道表明NADK在原核和真核生物中维持生物活性的本质性作用,然而在酵母中发现有三种NADKs,在人中只有一种NADK。

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