嘧啶名称的来源
嘧啶类化合物是由氮和碳组成的六元杂环化合物，它们以各种形式存在于自然界中，是许多天然化合物(从抗生素到维生素和脂质体)的组成单元。（凯发k8娱乐-凯发k8一触即发）
最常见的嘧啶是rna和dna的碱基，最丰富的是凯发k8娱乐-凯发k8一触即发，胸腺嘧啶或尿嘧啶。术语嘧啶的起源可以追溯到1884年，当时平纳因与这些化合物的相似结构而从单词pyridine（吡啶）和amidine（脒）的组合中创造了这个术语。自从这些初步研究以来，在生物化学中发现了数百个含嘧啶的化合物。对嘧啶结构的大量修改及其在自然界中的相对重要性使其成为一个有趣的研究领域。在这里我们选择了探索自然界用于创造和修饰嘧啶的一些一般机制。（拉米夫定胞嘧啶）
嘧啶的生物合成来源
大多数生物都是从头合成嘧啶的，少数生物依靠尿嘧啶补救合成途径。从头开始嘧啶生物合成途径从碳酸氢盐和氨开始，它们通常来自谷氨酰胺，继而形成尿苷-5'-一磷酸（图1.1）。（吉西他滨与胞嘧啶）
从头生物合成途径中有六种酶：氨基甲酰磷酸合成酶，天冬氨酸氨基甲酰转移酶，二氢转运酶，二氢乳清酸脱氢酶，乳清酸磷酸核糖基转移酶和乳清酸核苷-5'-磷酸脱羧酶。在大多数原核生物中，每一种酶都是一个单独的蛋白质，而在真核生物中，这一途径的前三个步骤是由一个多肽链形成的单一酶催化的。在许多生物体中，最后两种反应也是由一个多肽完成的。（胞嘧啶和鸟嘌呤）
该途径中的第一个反应是由氨基甲酰磷酸合成酶(cps)催化的，，在嘧啶和精氨酸生物合成途径中都很常见，在许多脊椎动物中也被用于尿素循环。在原核生物中，只有一个cps，而真核生物有两个。cpsⅰ存在于线粒体中，使用游离氨产生氨基甲酰磷酸酯。这种酶控制精氨酸代谢，也用于尿素循环。胞质cps ii使用谷氨酰胺作为其氮源，专门用于嘧啶生物合成(5)。在cps ii中，第一步是。反应是atp活化碳酸氢盐形成羧磷酸酯。（雷特格韦的合成路线）
然后将谷氨酰胺水解产生谷氨酸和游离氨。亲核氨攻击羧磷酸酯产生氨基甲酸酯。在最后一步中，氨基甲酸酯的氧攻击第二个atp的γ-磷酸以产生氨基甲酰磷酸酯。（胞嘧啶dna）
cps i存在于线粒体中，利用游离氨生成磷酸氨基甲酰。这种酶控制精氨酸代谢，也用于尿素循环。胞质cps ii以谷氨酰胺为氮源，致力于嘧啶的生物合成(5)。在cps ii中，反应的第一步是atp活化碳酸氢盐形成羧基磷酸盐。（嘧啶核苷类抗菌剂）
然后将谷氨酰胺水解产生谷氨酸和游离氨。亲核氨攻击羧磷酸酯产生氨基甲酸酯。在最后一步中，氨基甲酸酯的氧攻击第二个atp的γ-磷酸以产生氨基甲酰磷酸酯。（胞嘧啶甲基化）
从头生物合成途径的下一步是通过天冬氨酸转氨甲酰酶（atcase）进行的。这是原核生物中嘧啶生物合成的第一步，该酶受底物和核苷酸代谢产物的高度调节，如ctp和atp。 atcase的催化机制首先是天冬氨酸基质的氨基对氨基甲酰磷酸的羰基碳的攻击，形成四面体中间体。然后中间体(起始天冬氨酸的胺)然后被活性位点赖氨酸去质子化，得到产物n-氨基甲酰基-l-天冬氨酸。（胞嘧啶用什么字母表示）
n-氨基甲酰基-l-天冬氨酸的闭环由双核锌金属酶二氢转移酶催化。在二氢乳清酸的形成过程中，反应的第一步是通过活性位点天冬氨酸残基使氨基甲酰基天冬氨酸的n3氮去质子化。氮然后攻击氨基甲酰基天冬氨酸的侧链羧酸碳，其通过与双核锌中心的直接静电相互作用而极化。四面体中间体由于c-o键的裂解而塌陷，留下氢氧化物桥接双核锌中心。（历史上嘧啶是谁发现的）
乳清酸磷酸核糖转移酶（opr tase）催化乳清酸与核糖-5-单磷酸供体5-磷酸核糖-1-焦磷酸（prpp）之间的反应，形成乳清酸-5-磷酸（omp）和焦磷酸。对该反应的详细研究已导致建议采用两步法.snl型机制。在这种过渡态中，其中乳清酸的的n1对prpp的核糖c1进行亲核攻击，立体化学反转，最终失去焦磷酸盐。（核酸与嘧啶）
新嘧啶生物合成的最后一步是omp脱羧，在omp脱羧酶的催化下形成ump和co2(15)。这种反应的机理仍在研究中。该反应的机理仍在研究中。已提出的几种机制，包括与酶共价加合物，叶立德或卡宾形成，或协同质子化-脱羧，但尚未得出明确的答案。（嘧啶核苷抗菌素的效果）
ump是从头开始吡啶生物合成的最终产物，通过核糖核酸还原酶转化为dup，然后通过胸苷酸合成酶转化为dtmp。