第八章-蛋白質(zhì)的酶促降解和AA代謝2學(xué)時(shí)

第八章蛋白質(zhì)的酶促

降解和AA代謝第一節(jié)蛋白質(zhì)的酶促降解第二節(jié)AA的分解與轉(zhuǎn)化第三節(jié)氨基酸的生物合成人和動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)處于不斷降解和合成的動(dòng)態(tài)平衡，成人每天有1%～2%的蛋白被降解、更新。

不同蛋白的半壽期（半存活期）差異很大，人血漿蛋白質(zhì)的t1/2約10天，肝臟的t1/2約1～8天，結(jié)締組織蛋白的t1/2約180天，許多關(guān)鍵性調(diào)節(jié)酶的t1/2

很短。第一節(jié)蛋白質(zhì)的酶促降解一、肽鏈內(nèi)切酶肽鏈內(nèi)切酶：又稱(chēng)蛋白酶，它能水解肽鏈內(nèi)部的肽鍵，使蛋白質(zhì)多肽鏈水解為許多小肽段。如:胃蛋白酶;

胰凝乳蛋白酶;胰蛋白酶（水解酶類(lèi)，EC3）二、肽鏈外切酶肽鏈外切酶：肽酶，可分別從多肽鏈的游離羧基端或游離氨基端逐個(gè)水解AA的E。1、氨肽酶：從多肽鏈氨基端逐個(gè)水解AA的E。

羧肽酶A：水解中性AA為羧基2、羧肽酶

末端的肽鍵

羧肽酶B：水解堿性AA為羧基

末端的肽鍵（水解酶類(lèi)，EC3）第二節(jié)AA的分解與轉(zhuǎn)化AA的共同代謝途徑：

R－C－COOH+NH3R－CH－COOHONH2R－CH2－NH2+CO2脫氨基作用脫羧基作用一、脫氨基作用※1、氧化脫氨基作用：氨基酸在酶的催化下脫去氨基生成相應(yīng)酮酸的過(guò)程L－AA氧化E（組成蛋白質(zhì)的氨基酸，都屬L型）R－CH－COOH+O2+H2OL－AA氧化ENH2

O

R－C－COOH+NH3+H2O2（存在于動(dòng)物肝、腎和某些細(xì)菌、真菌中）最適pH為10，在生理?xiàng)l件下活性不大COOHCOOHCHNH2C=OCH2+H2O谷氨酸脫氫ECH2+NH3CH2NAD(P)+NAD(P)HCH2COOH+H+COOH谷氨酸α–酮戊二酸※谷氨酸脫氫E（EC2）：在生物體內(nèi)分布廣泛，且活性強(qiáng)，是氧化脫氨基作用的主要E。２、非氧化脫氨基作用（1）直接脫氨基作用（PAL:苯丙氨酸解氨酶）（2）還原脫氨基作用（P250）（3）脫水脫氨基作用（P250）３、脫酰氨基作用※※４、轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨酶：催化轉(zhuǎn)氨作用的酶稱(chēng)為轉(zhuǎn)氨酶，以磷酸吡哆醛為輔酶，它是VB6的磷酸酯。轉(zhuǎn)氨作用：α-氨基酸和α-酮酸之間的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)AA1+α-酮酸2轉(zhuǎn)氨E

α-酮酸1+AA2轉(zhuǎn)氨酶廣泛存在于動(dòng)、植物和微生物體內(nèi)，其中重要的是谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）。COOHCH3COOHCH3CHNH2+C=OGPTC=O+CHNH2(CH2)2

COOH(CH2)2

COOHCOOH

COOH

Glu

Pyr

α-KgAla實(shí)驗(yàn)證明，除Lys、Arg和Thr外，其余L-AA都可以通過(guò)轉(zhuǎn)氨酶的轉(zhuǎn)氨作用形成，且大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶都需Glu作為氨基的供體，所以Glu作為AA的轉(zhuǎn)換站。５、聯(lián)合脫氨基作用（生物體脫氨基的主要形式）COOHR(CH2)2

NH3+NADH+H+CH－NH2

C=O(或NADPH+H+)COOHCOOH

轉(zhuǎn)氨酶

COOHL－谷氨酸脫氫酶R(CH2)2

C=OCHNH2NAD+(或NADP+)+H2OCOOHCOOH(1)轉(zhuǎn)氨E－谷氨酸脫氫E的聯(lián)合脫氨作用NH2HNN+H2ONNR-5’-P（2）轉(zhuǎn)氨E－嘌呤核苷酸循環(huán)聯(lián)合脫氨作用（了解）

（心肌、骨骼肌、腦、肝、腎

）氨基酸α-酮戊二酸天冬氨酸NH3

腺苷酸代次黃嘌呤核苷酸

琥珀酸

合成E

腺苷酸代琥珀酸腺嘌呤核苷酸

α-酮酸L-谷氨酸草酰乙酸延胡索酸蘋(píng)果酸OHNNNNR-5’-P脫氨基作用1、氧化脫氨基作用2、非氧化脫氨基作用（1）直接脫氨基作用（2）還原脫氨基作用（3）脫水脫氨基作用3、脫酰氨基作用4、轉(zhuǎn)氨基作用5、聯(lián)合脫氨基作用（1）轉(zhuǎn)氨E－谷氨酸脫氫E的聯(lián)合脫氨作用（2）轉(zhuǎn)氨E－嘌呤核苷酸循環(huán)聯(lián)合脫氨作用二、脫羧基作用1、直接脫羧基作用AA脫羧E廣泛存在于生物體內(nèi)，以磷酸吡哆醛為輔酶。（1）Glu脫羧COOHCOOH(CH2)2

Glu脫羧E(CH2)2CHNH2CO2CHNH2COOHγ-氨基丁酸（2）Ser的脫羧(3)Lys、鳥(niǎo)氨酸的脫羧2、羥化脫羧基作用Tyr在酪氨酸酶的作用下發(fā)生羥化生成多巴，進(jìn)一步氧化成黑色素(皮膚，頭發(fā)等）。脫羧基作用1、直接脫羧基作用（1）Glu脫羧（2）Ser的脫羧（3）Lys、鳥(niǎo)氨酸的脫羧2、羥化脫羧基作用三、AA降解產(chǎn)物的去向（一）氨的代謝轉(zhuǎn)變?cè)谡Ｇ闆r下細(xì)胞中游離氨濃度非常低

1、重新合成AA：不能增加AA數(shù)量，能改變AA種類(lèi)

2、生成酰胺：谷氨酰胺與天冬酰胺是生物體中氨基的儲(chǔ)備庫(kù)，也是運(yùn)輸氨的主要形式。3、生成銨鹽：保證細(xì)胞內(nèi)正常的pH4、經(jīng)鳥(niǎo)氨酸循環(huán)，合成尿素，排出體外在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，氨的主要去路是在肝臟中合成尿素并隨尿排出體外。H2N2NH3+CO2+3ATP+3H2OC=O+2ADP+H2NAMP+4Pi

在植物體內(nèi)也有尿素的生成，植物體中含有脲酶，能將尿素水解：H2NC=O+H2O脲酶

2NH3+CO2H2N生成的氨可再循環(huán)利用。（二）α-酮酸的代謝轉(zhuǎn)變1、還原氨基化－－合成新AA2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭?/p>

生糖AA：在生物體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑腁A，代謝終產(chǎn)物為丙酮酸或TCA循環(huán)的有機(jī)酸。

生酮AA：在生物體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥w的AA，代謝終產(chǎn)物為乙酰CoA或乙酰乙酰CoA。（只有Leu是純粹生酮的）3、氧化為CO2和H2O氨基酸碳骨架進(jìn)入三羧酸循環(huán)的途徑草酰乙酸磷酸烯醇式酸

-酮戊二酸天冬氨酸天冬酰氨丙酮酸延胡索酸琥珀酰CoA乙酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸賴(lài)氨酸色氨酸丙氨酸蘇氨酸甘氨酸絲氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酰胺精氨酸組氨酸脯氨酸異亮氨酸亮氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸葡萄糖檸檬酸（三）脫羧基產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化胺：生理活性物質(zhì)Lys－尸胺（戊二胺）鳥(niǎo)AA－腐胺（丁二胺）－精胺、亞精胺Trp－色胺－吲哚乙酸Ser－乙醇胺－膽堿－卵磷脂腦磷脂Cys－β-巰基乙胺Asp－β-丙氨酸CoA

、ACP第三節(jié)氨基酸的生物合成（P262）氨基化作用（直接氨基化）

NH3+α-酮酸AA（一）氨的來(lái)源1、生物固氮某些微生物，在常溫常壓下，將N2轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3的過(guò)程。在植物體內(nèi)N是以NH3進(jìn)入AA的，而植物從土壤中吸收的主要是硝酸鹽。硝酸還原主要在葉中進(jìn)行，但在種子萌發(fā)初期或缺N的情況下，主要在根中進(jìn)行。2、硝酸鹽的還原作用NO3－

NRNO2－

NiRNH4+

NADH+H+NAD++H2ONADPH+H+NAD(P)++H2O（1）NR（硝酸還原酶）（2）NiR

（亞硝酸還原酶）NO2-+7H++6e-NiR

NH3+H2ONR是誘導(dǎo)酶，我國(guó)吳相鈺和湯佩松在1957年首先發(fā)現(xiàn)。NO3-+NAD(P)H+H+NO2-+NAD(P)++H2ONR3、分解代謝產(chǎn)生的NH3（二）α-酮酸的來(lái)源

1、來(lái)自糖代謝：Pyr、OAA、α-Kg2、來(lái)自GAC：CHO－COOH3、來(lái)自脂類(lèi)代謝

光合作用呼吸作用CO2

葡萄糖乙醇酸EMP

PPP

磷酸核糖

His

乙醛酸

3-磷酸甘油酸

磷酸赤蘚糖

Gly

莽草酸

SerAla

PEP

Trp

PheTyrCysVal

丙酮酸

Leu

草酰乙酸TCA

Asn

α-酮戊二酸

GlnAspGlu

LysThrMetArgProIle（三）氨的同化（氨基化作用）COOHCOOHC=O+NH3+NADH+H+

GDH

CHNH2+NAD+(CH2)2

(CH2)2

+H2OCOOHCOOH

1、Glu合成途徑Glu

其它AA

（1）Glu脫氫酶(GDH)途徑（異養(yǎng)真核生物）GDH對(duì)NH3的親和力低，反應(yīng)要求較高的[NH3],非Glu的合成主路徑。（2）GS－GOGAT途徑（高等綠色植物）GS：谷氨酰胺合成E；GOGAT：谷氨酸合成ECOOH