核苷三磷酸

核苷酸的結構之一

核苷三磷酸(NTP),別稱三磷酸核苷。他是核苷酸的幾種結構之一,根據核苷酸分子中的磷酸基個數,核苷酸分子結構有一磷酸核苷(NMP)、二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP)

核苷是由嘌呤或嘧啶鹼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,他們也是核苷酸的合成前身物,對應腺嘌呤核苷酸(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)是一種含有三個磷酸基團的核苷酸。自然界常見的型態包括腺苷三磷酸(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核糖,若是將核糖替換成去氧核糖,那麼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)、去氧鳥苷三磷酸(dGTP)等
ATP分子式C10H16N5O13P3,化學簡式C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H,分子量507.184。三個磷酸基團從腺苷開始被編為α、β和γ磷酸基。ATP的化學名稱為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。

性質


核苷三磷酸是一種分子,含有與5-碳糖結合的氮基,三個磷酸基團與糖結合。
(1).它們是DNARNA的構建模塊,
(2)他們是通過DNA複製和轉錄過程產生的核苷酸鏈。
(3)核苷三磷酸鹽也作為細胞反應的能量來源,並參與信號傳導途徑。
(4)核苷三磷酸不能被很好的吸收,因此它們通常在細胞內合成。
(5)合成途徑取決於所製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格調節的。
(6)核苷類似物也可用於治療病毒感染。

代謝


NTP
NTP
鑒於它們在細胞中的重要性,核苷三磷酸的合成和降解受到嚴格的控制。本概述著重於人類核苷三磷酸代謝,但該過程在物種間是相當保守的。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)的合成不同於CTP、TTP和UTP(嘧啶)的合成。嘌呤嘧啶合成都使用磷酸核糖焦磷酸(PRPP)作為起始分子。
NTPS到DNTPS的轉化只能在二磷酸鹽形式進行。通常,NTP將一個磷酸鹽除去以成為NDP,然後通過核糖核苷酸還原酶的酶轉化為DNDP,然後添加磷酸鹽以提供DNTP。

嘌呤合成

一個稱為次黃嘌呤的氮基被直接組裝到PRPP上。這導致一個核苷酸,稱為肌苷一磷酸(IMP)。然後將IMP轉化為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形成的變構抑制,[24]AMP和GMP也競爭性地抑制IMPs的前體形成。

嘧啶合成

由PrPP合成了一個稱為乳清酸的氮基。在OrOTATE后,共價連接到PRPP。這導致了一個叫做ORATE單磷酸(OMP)的核苷酸。OMP轉化為UMP,然後由ATP磷酸化至UDP和UTP。UTP可以通過脫氨基反應轉化為CTP。TTP不是核酸合成的底物,因此它不在細胞中合成。相反,DTTP由DUDP或DCDP間接轉化為它們的脫氧核糖形式。
嘧啶合成受ODP和UTP合成的乳清酸酯的變構抑制調節。PRPP和ATP也是奧特酸合成的變構激活劑。

還原

Ribonucleotide reductase(RNR)是負責將NTPS轉化為DNTPS的酶。由於DNTPS被用於DNA複製,RNR的活性受到嚴格的調控。重要的是要注意RNR只能處理NDPs,因此NTPs在轉化為DNDPS之前首先被脫磷至NDPs。DNDPS然後典型地重新磷酸化。RNR有2個亞基和3個位點:催化位點、活性(A)位點和特異性(S)位點。催化位點是NDP與DNDP反應發生的部位,活性位點決定酶是否活性,特異性位點決定哪種反應發生。催化位點。
活性位點可結合ATP或DATP。當與ATP結合時,RNR是活性的。當ATP或DATP結合到S位點時,RNR將催化CDP和UDP合成DCDP和DUDP。DCDP和DUDP可以間接地生成DTTP。結合到S位點的DTTP將催化從GDP中合成DGDP,並且DGDP與S位點的結合將促進ADP合成DADP。DADP然後磷酸化,得到DATP,DATP可結合A位點並使RNR關閉。