核苷三磷酸(NTP),别称三
磷酸核苷。它是
核苷酸的几种结构之一,根据核苷酸分子中的磷酸基个数,核苷酸
分子结构有一磷酸核苷(
NMP)、二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP)
核苷三磷酸(NTP)是一种含有三个
磷酸基团的
核苷酸。自然界常见的型态包括
腺苷三磷酸(
ATP)、
鸟苷三磷酸(GTP)、
胞苷三磷酸(CTP)、胸腺苷三磷酸(TTP)以及
尿苷三磷酸(UTP)等。这些分子中包含一个
核糖,若是将核糖替换成去氧核糖,那么会使核甘三磷酸变成去氧核苷三磷酸,写成
dNTP,如去氧腺苷三磷酸(dATP)、去氧鸟苷三磷酸(
dGTP)等
ATP分子式C10H16N5O13P3,化学简式C10H8N4O2NH2(
OH)2(PO3H)3H,分子量507.184。三个磷酸基团从
腺苷开始被编为α、β和γ磷酸基。ATP的
化学名称为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。
(3)核苷三磷酸盐也作为细胞反应的能量来源,并参与
信号传导途径。
鉴于它们在细胞中的重要性,
核苷三磷酸的合成和降解受到严格的控制。本概述着重于人类核苷三磷酸代谢,但该过程在物种间是相当保守的。三磷酸核苷不能被很好地吸收,因此所有的核苷三磷酸盐通常是
从头合成的。ATP和GTP(嘌呤)的合成不同于
CTP、
TTP和UTP(
嘧啶)的合成。嘌呤和嘧啶合成都使用
磷酸核糖焦磷酸(
PRPP)作为起始分子。
NTPS到DNTPS的转化只能在二
磷酸盐形式进行。通常,NTP将一个磷酸盐除去以成为NDP,然后通过
核糖核苷酸还原酶的酶转化为DNDP,然后添加磷酸盐以提供DNTP。
一个称为
次黄嘌呤的氮基被直接组装到PRPP上。这导致一个
核苷酸,称为肌苷一
磷酸(IMP)。然后将IMP转化为AMP或
GMP的前体。一旦形成AMP或GMP,它们就可以被ATP磷酸化到它们的二磷酸和三磷酸形式。
嘌呤合成受
腺嘌呤或
鸟嘌呤核苷酸对IMP形成的变构抑制,[24 ] AMP和GMP也
竞争性地抑制IMPs的前体形成。
由PrPP合成了一个称为
乳清酸的氮基。在OrOTATE后,
共价连接到PRPP。这导致了一个叫做ORATE单磷酸(
OMP)的核苷酸。OMP转化为
UMP,然后由ATP磷酸化至UDP和UTP。UTP可以通过脱氨基反应转化为CTP。TTP不是核酸合成的底物,因此它不在细胞中合成。相反,DTTP由DUDP或DCDP间接转化为它们的
脱氧核糖形式。
嘧啶合成受
ODP和UTP合成的乳清酸酯的变构抑制调节。PRPP和ATP也是奥特酸合成的变构激活剂。
Ribonucleotide reductase(RNR)是负责将NT
PS转化为DNTPS的酶。由于DNTPS被用于
DNA复制,RNR的活性受到严格的调控。重要的是要注意RNR只能处理NDPs,因此NTPs在转化为DNDPS之前首先被
脱磷至NDPs。DNDPS然后典型地重新磷酸化。RNR有2个
亚基和3个位点:催化位点、活性(A)位点和特异性(S)位点。催化位点是NDP与DNDP反应发生的部位,
活性位点决定酶是否活性,特异性位点决定哪种反应发生。催化位点。
活性位点可结合ATP或DATP。当与ATP结合时,RNR是活性的。当ATP或DATP结合到S位点时,RNR将催化
CDP和UDP合成DCDP和DUDP。DCDP和DUDP可以间接地生成DTTP。结合到S位点的DTTP将催化从
GDP中合成DGDP,并且DGDP与S位点的结合将促进ADP合成DADP。DADP然后磷酸化,得到DATP,DATP可结合
A位点并使RNR关闭。