核苷酸的合成途徑有從頭合成與補救途徑兩種。堿基的從頭合成是在含有磷酸核糖的條件下進行的，直接合成出NMP，而不是先合成堿基，再生成核苷與核苷酸。所以核酸分解代謝產(chǎn)生的核苷與堿基不能直接加入從頭合成途徑，而是需要專門的酶催化生成NMP才能被利用，所以稱為補救途徑（salvage pathway）。
嘌呤核苷酸的從頭合成途徑首先要合成IMP，后者可以轉(zhuǎn)化為AMP和GMP。IMP的合成從PRPP（磷酸核糖焦磷酸）開始，共10步，先生成咪唑環(huán)，再生成次黃嘌呤。PRPP由5-磷酸核糖與ATP在磷酸核糖焦磷酸激酶（也稱PRPP合成酶）催化下生成，相當(dāng)于磷酸核糖的活化形式。
第一步反應(yīng)由谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸，開始在磷酸核糖之上構(gòu)建咪唑環(huán)。之后依次連接甘氨酸、甲川基和氨基后環(huán)化，生成5-氨基咪唑核苷酸（AIR）。然后再羧化，得到天冬氨酸的氨基，甲?；詈竺撍]環(huán)，生成IMP。
第二階段中有一個中間產(chǎn)物AICAR值得一提，它也是組氨酸合成時放出的一個產(chǎn)物，可以加入嘌呤合成途徑中來。其實PRPP也是一個多用途分子，組氨酸和色氨酸的合成都會用到此物。
IMP得到氨基即可生成AMP，但這個氨基來自與天冬氨酸，所以要先生成腺苷酸基琥珀酸，再裂解放出延胡索酸（富馬酸）。第一個反應(yīng)由腺苷酸基琥珀酸合成酶（ADSS）催化，GTP提供能量。第二個反應(yīng)由腺苷酸基琥珀酸裂解酶（ADSL）催化。
AMP的合成反應(yīng)也是腺苷酸循環(huán)的一部分，也稱為嘌呤核苷酸循環(huán)。這個循環(huán)除用于天冬氨酸脫氨以外，還對骨骼肌具有特殊意義。骨骼肌活動加強時需要增加三羧酸循環(huán)，但往往回補反應(yīng)缺乏。此時腺苷酸循環(huán)產(chǎn)生的延胡索酸可以補充草酰乙酸的不足。
IMP可被次黃嘌呤核苷酸脫氫酶（IMPDH）氧化生成黃嘌呤，再由鳥苷酸合成酶（GMPS）催化，接受谷氨酰胺的氨基，生成GMP。
AMP與GMP的合成是互相影響的。ADSS需要GTP，而GMPS又需要ATP。這導(dǎo)致其中一種NTP的積累會消耗自身來加速另一種的合成，最后使二者濃度接近。這也是細胞調(diào)控核苷酸平衡的手段之一。
嘌呤核苷酸的補救途徑主要涉及3個酶，腺苷激酶（ADK）、腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT）和次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）。三個酶都催化生成NMP，但ADK的底物是腺苷，消耗ATP；后兩個酶的底物是相應(yīng)嘌呤，消耗的是PRPP。有些文獻僅將后兩個酶歸入補救途徑。
補救途徑聽起來似乎不太重要，其實非常關(guān)鍵。它一方面減輕了從頭合成的壓力和膳食需求，另一方面也減輕了嘌呤核苷酸降解及排出的壓力。所以三個酶的缺乏都會導(dǎo)致嚴重問題。
先天缺乏HGPRT導(dǎo)致萊施-奈恩綜合征（Lesch-Nyhan syndrome），俗稱自毀容貌癥。這是一種X-連鎖隱性遺傳，由于補救途徑異常而導(dǎo)致從頭合成加速，所以尿酸水平升高，導(dǎo)致嚴重痛風(fēng)。不僅如此，大腦中HGPRT活力高，對補救途徑依賴較大。補救途徑異常會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，嚴重時會發(fā)生自殘行為。別嘌呤醇只能降低尿酸濃度，不能緩解神經(jīng)系統(tǒng)異常，無法防止自殘。所以常用的干預(yù)手段只有切除牙齒。
ADK也具有重要作用。在腦中，腺苷可以調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮與神經(jīng)遞質(zhì)釋放。腺苷受體屬于GPCR，參與睡眠、運動、焦慮、認知和記憶等過程，并與中風(fēng)和癲癇等病理過程相關(guān)。腺苷滅活的主要方式就是被星形膠質(zhì)細胞攝取后，被ADK催化生成AMP。所以ADK與大腦功能密切相關(guān)。
參考文獻：
Detlev Boison, et al. Adenosine kinase is a new therapeutic target to prevent ischemic neuronal death. Open Drug Discov J. 2010 Jan 1;2(3):108-118.
