114-2 生化學考古題詳解

Question

【114-2 醫學(一) 第79題】化療藥物 5-fluorouracil 經酵素作用轉化成 5-fluoro-2'-deoxyuridine 5'-monophosphate（FdUMP），會與下列何種酵素結合抑制 DNA 合成？

Accepted Answer

[破題關鍵]
5-fluorouracil (5-FU) 是一種嘧啶類似物，其活性代謝物 FdUMP 會抑制胸苷酸合成酶，阻斷 DNA 合成所需的重要核苷酸。

[選項拆解]
- A：錯在酵素功能。黃嘌呤氧化酶 (xanthine oxidase) 參與嘌呤代謝，將黃嘌呤氧化為尿酸，與 5-FU 的作用機制無關。
- B：錯在酵素功能。胺基甲醯磷酸合成酶Ⅱ (carbamoyl phosphate synthase Ⅱ) 參與嘧啶從頭合成途徑的第一步，與 5-FU 的直接抑制作用無關。
- C：錯在酵素功能。腺苷脫胺酶 (adenosine deaminase) 參與嘌呤代謝，將腺苷轉化為肌苷，與 5-FU 的作用機制無關。
- D：正確。5-FU 的活性代謝物 FdUMP 會特異性地結合並抑制胸苷酸合成酶 (thymidylate synthase)，阻斷 dTMP 的合成，進而抑制 DNA 合成。
[核心知識]
- 5-fluorouracil (5-FU) 是一種常用的抗癌藥物，屬於抗代謝藥物 (antimetabolite)。
- 它在體內會被代謝轉化成多種活性形式，其中之一是 5-fluoro-2'-deoxyuridine 5'-monophosphate (FdUMP)。
- FdUMP 會不可逆地結合並抑制胸苷酸合成酶 (thymidylate synthase, TS)。
- 胸苷酸合成酶是將 dUMP (deoxyuridine monophosphate) 轉化為 dTMP (deoxythymidine monophosphate) 的關鍵酵素，而 dTMP 是合成 DNA 所需的胸腺嘧啶核苷酸的前體。
- 抑制胸苷酸合成酶會導致 dTMP 缺乏，進而阻礙 DNA 的合成和修復，最終抑制癌細胞增殖。

Answer

A. 黃嘌呤氧化酶（xanthine oxidase）

Answer

B. 胺基甲醯磷酸合成酶Ⅱ（carbamoyl phosphate synthase Ⅱ）

Answer

C. 腺苷脫胺酶（adenosine deaminase）

Answer

D. 胸苷酸合成酶（thymidylate synthase）