嘧啶核苷酸合成的關(guān)鍵酶是天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（aspartate transcarbamoylase，ATCase）。

在嘧啶核苷酸的生物合成過程中，其合成途徑分為從頭合成和補救合成。從頭合成是主要途徑，該過程從一些小分子前體物質(zhì)逐步合成嘧啶核苷酸。天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶在其中起著至關(guān)重要的作用。

從頭合成的起始步驟是由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPS - Ⅱ）催化谷氨酰胺和二氧化碳合成氨基甲酰磷酸，此反應(yīng)在細胞質(zhì)中進行。接著，氨基甲酰磷酸在天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶的催化下，與天冬氨酸反應(yīng)生成氨基甲酰天冬氨酸。天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶是該途徑中的限速酶，它能夠調(diào)節(jié)嘧啶核苷酸合成的速度和流量。其活性受到多種因素的精細調(diào)控，當細胞內(nèi)嘧啶核苷酸含量較高時，它會受到反饋抑制，從而減少氨基甲酰天冬氨酸的生成，進而抑制后續(xù)嘧啶核苷酸的合成，避免產(chǎn)物的過度積累。相反，當細胞需要更多的嘧啶核苷酸時，該酶的活性會增強，加速合成過程。

補救合成則是利用體內(nèi)現(xiàn)成的嘧啶堿基或嘧啶核苷重新合成嘧啶核苷酸。雖然這一途徑較為簡單，但從頭合成途徑是嘧啶核苷酸合成的主要方式，而天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶作為從頭合成途徑中的關(guān)鍵限速酶，對維持細胞內(nèi)嘧啶核苷酸的平衡和正常代謝起著核心作用，對于細胞的生長、增殖和各種生理功能的正常進行都具有不可忽視的意義。