嘌呤代谢

人体中的嘌呤来自两方面： 即食物中所含的核酸和由机体合成。嘌呤的化学结构见图1，构成核酸的嘌呤核苷酸主要为鸟嘌呤核苷酸和腺嘌呤核苷酸。其主要合成途径如下：先由核糖与磷酸合成5-磷酸核糖，与三磷酸腺苷作用，生成1-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP)，后者与谷氨酰胺作用，在磷酸核糖焦磷酸酰氨移换酶的催化下，生成1-氨基-5-磷酸核糖(PRA)，然后在一系列酶的催化下通过十步反应生成次黄嘌呤核苷酸，再由次黄嘌呤核苷酸通过两步反应分别生成鸟嘌呤核苷酸和腺嘌呤核苷酸，并用以合成核酸。嘌呤核苷酸的主要分解途径为：次黄嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸和腺嘌呤核苷酸，在核苷酸酶的催化下分别生成各自的嘌呤核苷，再在核苷磷酸化酶的催化下分别转变为次黄嘌呤、鸟嘌呤和腺嘌呤。鸟嘌呤在鸟嘌呤酶催化下可生成黄嘌呤； 但腺嘌呤由于人体缺乏腺嘌呤脱氨酶，

图1 嘌呤的化学结构

故只能在腺嘌呤核苷或腺嘌呤核苷酸水平上分别受腺嘌呤核苷脱氨酶或腺嘌呤核苷酸脱氨酶作用而生成次黄嘌呤核苷或次黄嘌呤核苷酸。次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶催化下氧化为黄嘌呤，黄嘌呤为黄嘌呤氧化酶催化而氧化为尿酸，后者为嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物，随尿排出体外。嘌呤的合成代谢受酶促产物的反馈调节。1-焦磷酸-5-磷酸核糖与谷氨酰胺作用，为磷酸核糖焦磷酸酰氨移换酶所催化而生成1-氨基-5-磷酸核糖，是重要的首步反应。腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸对磷酸核糖焦磷酸酰氨移换酶有抑制作用，是负反馈调节点之一；而次黄嘌呤核苷酸在转变为鸟嘌呤核苷酸和腺嘌呤核苷酸的过程中，亦受后二者的负反馈调节。故嘌呤核苷酸合成与分解代谢，得以维持动态平衡。此外，某些抗代谢物对于嘌呤核苷酸的合成代谢，也有抑制作用。上述反应的主要过程及其调节见图2所示。

图2 嘌呤的合成和分解代谢途径及合成反馈调节

E₁磷酸核糖焦磷酸酰胺移换酶； E₂次黄嘌呤核苷-5′-磷酸脱氢酶；E3鸟嘌呤核苷-5′-磷酸脱氢酶；E4腺苷酸代琥珀酸合成酶； E₅腺苷酸代琥珀酸酶； E₆腺嘌呤磷酸核糖转移酶； E₇次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶； E₃腺嘌呤核苷脱氨酶；E₉核苷磷酸化酶； E₁₀鸟嘌呤酶； E₁₁黄嘌呤氧化酶； →主要合成途径； ⇨补救合成途径； →合成反馈抑制； →分解途径。