腺嘌呤的功能与合成
发布日期:2024/9/10 10:51:54
腺嘌呤旧称维生素B4,是一种嘌呤,在生物化学上具有许多不同的功用。于细胞呼吸中,是以富有能量的腺苷三磷酸(ATP),以及辅因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)等形式发生作用。并且在蛋白质生物合成过程里作为DNA与RNA的组成物。
功能
腺嘌呤可作为核碱基,成为核苷酸的一部分来组成核酸(如DNA或RNA)。DNA分子中,腺嘌呤经由两条氢键与胸腺嘧啶(T)连结,其中一条氢键是位在腺嘌呤-NH2基上的氢原子与胸腺嘧啶的一个氧原子之间;另一条氢键则是位于腺嘌呤的氮原子与胸腺嘧啶氢的原子间。此外在RNA里,则是与尿嘧啶(U)相连。AT与AU配对的特性可以使两条核酸结合。
DNA中的某些段落含有较多的腺嘌呤(同时也会有较多的胸腺嘧啶),例如真核生物的TATA盒(TATA box)与原核生物的普里布诺盒。这些序列的结合力比起GC配对(有三条氢键)较多的区域而言较弱,也较容易解开。
腺苷是一种含有腺嘌呤与核糖的核苷;脱氧腺苷则是含有腺嘌呤与脱氧核糖的脱氧核苷。当腺苷与三个磷酸基团相连时,会转变成为腺苷三磷酸(ATP),属于核苷酸的一种。腺苷三磷酸在细胞代谢里是化学反应所需的化学能基本形式。
合成
生物体并不是先合成出腺嘌呤之后,才合成各种核苷酸。而是直接以磷酸核糖为基础,逐步并直接合成腺嘌呤核苷酸。腺嘌呤中的嘌呤环是来自许多不同的化合物,包括甲酸盐、甘氨酸、碳酸氢根(HCO3−)、天冬氨酸与谷氨酰胺。经过多个酵素催化步骤之后生成肌核苷单磷酸(IMP),此化合物再经过一连串的反应,成为含有腺嘌呤的单磷酸腺苷(AMP)。
应用
腺嘌呤适用于:
1)作为缺硼培养基的一种成分,用于培养酵母以评估酵母生长是否受硼的刺激。
2)作为成年大鼠的食品补充剂,研究饮食中腺嘌呤超负荷的影响。
3)作为基础培养基中的核酸碱基补充剂,用于培养厌氧芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的基础培养基中,在研究中显示这些细菌的厌氧生长需要DNA或脱氧核苷。
4)作为添加剂,研究腺嘌呤对来自非哺乳期荷斯坦奶牛的瘤胃批次培养产生CH4的影响和发酵的影响。
5)作为大鼠腺嘌呤饮食的一部分,在研究中用于鉴定腺嘌呤诱导的慢性肾病(CKD)早期阶段的血液标志物。