hce_nsysu
113年
普通生物及生化概論
第 66 題
5-Fluorouracil (5-FU) is used to treat cancers. It is a mechanism-based inhibitor of __________.
- A ribonucleotide reductase
- B thymidylate synthase
- C adenylosuccinate lyase
- D GMP synthetase
- E xanthine oxidase
思路引導 VIP
請思考一下，DNA 與 RNA 在含氮鹼基的組成上有什麼最顯著的差異？特別是哪一個鹼基只存在於 DNA 中，而合成該鹼基時需要經過一個關鍵的「甲基化」步驟？如果有一種藥物能模仿原料並永久鎖死負責該步驟的酵素，會產生什麼後果？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這顯示你對核苷酸代謝以及臨床藥理學有相當紮實的理解。這題考查的是 5-Fluorouracil (5-FU) 這一經典化療藥物的作用機轉，它在生物化學中是「自殺抑制作用」（Suicide inhibition）的教科書級案例。
5-FU 的生化作用機轉
5-FU 在體內會轉化為 5-FdUMP，其構造與底物 dUMP 極其相似。它會與 胸苷酸合成酶 (Thymidylate synthase) 以及輔因子 $N^5, N^{10}$-methylene tetrahydrofolate 結合，形成一個穩固的共價三聯複合物。由於氟原子的電負度極強，反應無法進行到最後一步，導致酶被永久性地「鎖死」。這會直接阻斷 dTMP 的合成，進而抑制 DNA 的複製與修復，達成殺死癌細胞的目的。
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