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。 嘌呤合成 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。 嘧啶合成 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。 核糖核苷酸还原 Ribonucleotide reductase(RNR)是负责将NTPS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。