嘧啶核苷酸循环合成途径中，关键酶是天冬氨酸转氨甲酰酶（Aspartate Transcarbamylase, ATCase）。ATCase 是一种重要的调节酶，在嘧啶核苷酸的从头合成过程中发挥着核心作用。该酶催化了天冬氨酸与氨基甲酰磷酸反应生成 N-氨基甲酰天冬氨酸，这是嘧啶环形成过程中的第一步关键反应。
ATCase 的活性受到多种因素的影响，包括细胞内 ATP、CTP 和 UTP 等核苷酸水平的变化。具体来说，当 CTP 浓度升高时，会抑制 ATCase 活性，从而减少嘧啶核苷酸的合成；相反，若细胞需要更多的嘧啶核苷酸，则通过降低 CTP 的浓度来解除对 ATCase 的抑制作用，促进其活性提高以增加嘧啶核苷酸的合成。
总之，在嘧啶核苷酸循环合成途径中，天冬氨酸转氨甲酰酶作为关键限速步骤中的催化酶，对于调节细胞内嘧啶核苷酸水平起着至关重要的作用。了解 ATCase 的功能及其调控机制有助于深入认识生物体内核酸代谢过程，并为相关疾病治疗提供潜在靶点。
