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Nucleic Acid Metabolism

核苷酸是各种生物过程所需要的,在所有细胞中不断地从头合成。当细胞增殖时,核苷酸的合成增加是DNA复制和RNA生产所必需的,以支持细胞周期不同阶段的蛋白质合成,在此期间,这些事件在多个层面受到调控。因此,前体核苷酸的合成也在多个层面上受到强烈的调节。核苷酸的合成是一个能量密集型的过程,它使用多个代谢途径,跨越不同的细胞区和几个碳和氮的来源。这些过程在转录水平上受到一组主转录因子的调节,但在酶水平上也受到异生调节和反馈抑制。

核苷酸的不同部分来自于细胞内的各种碳和氮源,成熟的rNTPs的组装有很高的代谢需求。制造四种rNTPs各一个分子所需的三磷酸核苷(NTP)当量(从ATP和GTP释放的磷酸盐数量)。因此,从葡萄糖开始,需要三个ATP当量来制造活化的核糖-5'-磷酰基磷酸(PRPP),它是由5'-磷酰核糖与ATP反应产生的,由良好的离去基5'-AMP驱动。5-磷酸核糖-1-焦磷酸(PRPP)是核苷酸生物合成的活化形式,来自磷酸戊糖途径(PPP)的核糖-5-磷酸。氧化分支也产生两个NADPH。氧化分支包括由G6PD、PGLS和PGD催化的反应。非氧化分支利用转醛酶(TA)和转酮酶(TK)反应将五碳糖与四和六碳糖相互转化。


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