華科同濟(jì)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)氨基酸代謝PPT課件

1、Topics Nutritional Function of Protein Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins General Metabolism of Amino Acids Metabolism of Ammonia Metabolism of Individual Amino Acids第1頁(yè)/共63頁(yè)Nutritional Function of Protein蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用Section 1第2頁(yè)/共63頁(yè)一、 Proteins in body have many important functions 體內(nèi)蛋白

2、質(zhì)具有多方面的重要功能（一）Proteins play roles for sustaining the growth, renovation and repair of the tissues and cells 蛋白質(zhì)維持細(xì)胞組織的生長(zhǎng)、更新和修補(bǔ)（二）Proteins take part in many important physiological activities in body 蛋白質(zhì)參與體內(nèi)多種重要的生理活動(dòng)catalysis（enzyme, immunity（antigen and antibody)、sports（muscle)、 substance transporta

3、tion（vector)、coagulation（ coagulation system）et al;Oxidation of 1 g of protein generates 17.19KJ (4.1 KCal) energy. Each day, for human 18% of energy is provided by proteins. （三）Proteins serve as substances for energy supply 蛋白質(zhì)可作為能源物質(zhì)氧化供能每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可釋放17.19KJ (4.1 KCal)的能量， 人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。第3頁(yè)/共63

4、頁(yè)二、The metabolic situation of human body isdescribed as Nitrogen balance體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述nNitrogen balance (氮平衡)It indicates the relationship between total nitrogen intake from diet and total nitrogen loss in feces, urine.Nitrogen Equilibrium : nitrogen intake nitrogen output(normal adults) 氮總平衡：攝入氮

5、 = 排出氮（正常成人）Negative N.B : nitrogen excretion nitrogen intake (hungry , patients with advanced cancer) 氮負(fù)平衡：攝入氮 排出氮（兒童、孕婦等）(children, pregnant women) 第4頁(yè)/共63頁(yè)n Physiological needs of proteins 蛋白質(zhì)的生理需要量For adults, the minimum physiological needs of proteins per day is about 30g - 50g. 成人每日蛋白質(zhì)最低生理需要量為

6、30g-50g 。It is recommended for adults : 70-90g protein intake / day nPhysiological significance of nitrogen balanceIt reflects the overview of the metabolism of proteins in vivo. 可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的概況。我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為70-90g。氮平衡的意義第5頁(yè)/共63頁(yè)凱氏定氮法：硫酸加熱生成亞硫酸酐，水和氧氣，蛋白凱氏定氮法：硫酸加熱生成亞硫酸酐，水和氧氣，蛋白質(zhì)中的質(zhì)中的NHNH3 3經(jīng)加熱變成

7、氨氣，遇上亞硫酸酐生成硫酸銨，經(jīng)加熱變成氨氣，遇上亞硫酸酐生成硫酸銨，硫酸銨經(jīng)蒸餾釋放出氨氣，用硼酸吸收氨氣，最后滴定。硫酸銨經(jīng)蒸餾釋放出氨氣，用硼酸吸收氨氣，最后滴定。 蛋白質(zhì)的含氮量平均約為16%。 三聚氰胺（英文名Melamine），是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料,含氮量66%。“三鹿奶粉”事件因此，每克氮相當(dāng)于6.25克蛋白質(zhì)（即100除以16），其折算系數(shù)為6.25。 一般食物中的含氮物質(zhì)絕大部分是蛋白質(zhì),因此,根據(jù)食物中的含氮量,即可以計(jì)算出蛋白質(zhì)的量。每克樣品中蛋白質(zhì)的含量=每克樣品的含氮量6.25 第6頁(yè)/共63頁(yè)“大頭娃娃”事件 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，嬰兒一

8、段配方奶粉，蛋白質(zhì)含量不應(yīng)低于18%，二段、三段奶粉的蛋白質(zhì)含量也應(yīng)在12%-18%之間。而劣質(zhì)奶粉的蛋白質(zhì)含量，低的只有1.7%，最高的也就3.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 麥芽糊精是一種由淀粉經(jīng)低度水解、凈化、噴霧干燥制成，不含游離淀粉的淀粉衍生物。 乳清粉是牛奶制成奶酪后留下來(lái)的乳清做成粉，它的主要成分是乳糖和乳清蛋白等。 第7頁(yè)/共63頁(yè)n Essential amino acidsThe amino acids required by our body, but can not be synthesized by ourselves and must be provided by foo

9、d. 8 types of essential amino acids ：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、 Phe、Trp. 三、Essential amino acids determines the nutrition value of proteins 營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。 營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸第8頁(yè)/共63頁(yè) 假設(shè)攜一兩本書來(lái)假設(shè)攜一兩本書來(lái) 假甲硫氨酸設(shè)色氨酸攜纈氨酸一異亮氨酸兩亮氨酸本苯丙氨酸書蘇氨酸來(lái)賴氨酸第9頁(yè)/共63頁(yè)n Oth

10、er 12 amino acids which can be synthesized by ourselves is called nonessential amino acids. 其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱為營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸。第10頁(yè)/共63頁(yè)n Nutrition value (蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值)Nutrition value is a kind of utilization rate of proteins from food. They depends not only on the quantity, type of proteins , but also on the ra

11、tio of quantity over quality of proteins. 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是指食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)的利用率，取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類、量質(zhì)比。第11頁(yè)/共63頁(yè)n The complementation of proteins (蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用)Consumption of different proteins with lower nutrition value can improve the nutrition value by combining different essential amino acids from different proteins t

12、ogether.指營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。+第12頁(yè)/共63頁(yè)蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用在生活中如何運(yùn)用？ n 安排膳食時(shí)如能同時(shí)吃入幾種不同食物的蛋白質(zhì)，則氨基酸之間?？捎被パa(bǔ)，從而提高膳食中蛋白質(zhì)的生理價(jià)值，這就是蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用。例如面粉與大豆及其制品同吃，大豆蛋白質(zhì)中豐富的賴氨酸可補(bǔ)充小麥蛋白質(zhì)中賴氨酸的不足，從而使面、豆同食時(shí)蛋白質(zhì)的生理價(jià)值提高。在生活中類似的例子起很多，如素什錦以豆制品、蘑菇、木耳、花生、杏仁配在一起；臘八粥以大米、小米、紅豆、綠豆、栗子、花生、棗等一起煮食，都可以達(dá)到蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用，比單吃一種食物時(shí)蛋白質(zhì)的利用率高。 第13頁(yè)/

13、共63頁(yè)蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用在生活中如何運(yùn)用？ n魚和豆腐都是高蛋白食物，但所含蛋白質(zhì)和氨基酸組成都不夠合理。如豆腐蛋白質(zhì)缺乏蛋氨酸和賴氨酸，魚肉蛋白質(zhì)則缺乏苯丙氨酸，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家稱之為不完全蛋白質(zhì)，若將兩種食物同吃， 就可以互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，使蛋白質(zhì) 的組成趨于合理，利用價(jià)值提高。 第14頁(yè)/共63頁(yè)Section 2 Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗第15頁(yè)/共63頁(yè)蛋白質(zhì)的消化吸收 小腸為主 主動(dòng)耗能的載體轉(zhuǎn)運(yùn)吸收機(jī)制第16頁(yè)/共63頁(yè)第17頁(yè)/共63頁(yè)一、Exogenous proteins can be d

14、igested into amino acids and oligopeptides and absorbed.n The physiological significance of protein digestion Converting macromolecules into small molecules which are absorbed readily.由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸收?Eliminate specie specificity and antigenicity, and prevent allergy and toxic effect. 在胃和腸道蛋白質(zhì)被消化成氨基

15、酸和寡肽消除種屬特異性和抗原性，防止過(guò)敏、毒性反應(yīng)。（一）Proteins are digested into amino acids and oligopeptides in stomach and gastrointestinal tract外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸收在胃和腸道蛋白質(zhì)被消化成氨基酸和寡肽蛋白質(zhì)消化的生理意義第18頁(yè)/共63頁(yè)1.Proteins are hydrolyzed into polypeptide and AA in stomach 蛋白質(zhì)在胃中被水解成多肽和氨基酸The optimum pH is about 1.52.5 for pepsin .

16、The hydrolyzation function of pepsin is not very specific and it mainly hydrolyzes peptide bonds formed by aromatic amino acid、methionine and leucine. The hydrolyzation products are polypeptides and some amino acids. 胃蛋白酶的最適pH為1.52.5，對(duì)蛋白質(zhì)肽鍵的作用特異性較差，主要水解由芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸所形成的肽鍵，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。 Pepsinogen

17、Pepsin + polypeptidesAcid in stomach(胃蛋白酶原) (胃蛋白酶) Pepsin胃酸、胃蛋白第19頁(yè)/共63頁(yè)2.Proteins are hydrolyzed in small peptides and amino acids in intestine 蛋白質(zhì)在小腸被水解成小肽和氨基酸 Intestine is the main part for protein digestion 小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。nTrypsin and its function 胰酶及其作用 It is the main enzyme for protein digestio

18、n. The optimum pH is about 7.0，including endopeptidase and exopeptidase胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。第20頁(yè)/共63頁(yè) Endopeptidase (內(nèi)肽酶)Hydrolyze peptide bonds within the polypeptides such as trypsin, chymotrypsin, elastase ;Exopeptidase (外肽酶)Hydrolyze peptide bonds at both ends of polypeptides one by

19、 one such as carboxypeptidase A & B; and aminopeptidase水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。自肽鏈的末段開(kāi)始，每次水解一個(gè)氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B) 、氨基肽酶。第21頁(yè)/共63頁(yè)u The schematic diagram of hydrolyzation function of different proteases 蛋白水解酶作用示意圖 Amino acidsDipeptidaseAminopeptidaseEndopeptidaseAmino acids +NHNHCarboxypepti

20、dase56氨基肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶二肽酶第22頁(yè)/共63頁(yè)n Zymogen activation in fluid of intestineTrypsin (胰蛋白酶)Enterokinase (腸激酶)Trypsinogen (胰蛋白酶原)Elastase (彈性蛋白酶)Proelastase彈性蛋白酶原chymotrypsin (糜蛋白酶)Chymotrypsinogen糜蛋白酶原Carboxypeptidase (A or B)(羧基肽酶)Procarboxypeptidase羧基肽酶原(A or B)腸液中酶原的激活第23頁(yè)/共63頁(yè) Protect pancreatic tissu

21、es from being digested by its own proteases. 可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。 Guarantee the enzymes to function at specific sites and suitable enviroment. 保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。 Zymogen is regarded as a kind of storage form of enzyme. The importance of zymogen activation酶原激活的意義酶原還可視為酶的貯存形式。第24頁(yè)/共63頁(yè)nProtein digest

22、ion function of mucosal cells in intestineThe main enzyme is oligopeptidase (寡肽酶) such as aminopeptidase (氨基肽酶) and dipeptidase (二肽酶), and the end products are amino acids.小腸粘膜細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等, 最終產(chǎn)物為氨基酸。第25頁(yè)/共63頁(yè) 一般正常成人，食物蛋白質(zhì)的95%可被完全水解。 消化

23、過(guò)程可消除食物蛋白質(zhì)的特異性和抗原性，但有時(shí)某些抗原、毒素蛋白可少量通過(guò)粘膜細(xì)胞進(jìn)入體內(nèi)，產(chǎn)生過(guò)敏、毒性反應(yīng)。第26頁(yè)/共63頁(yè)（二）Absorption of amino acids mediated by active transportationn Absorption site：mainly in small intestine 吸收部位：主要在小腸n Absorption form：AA、 dipeptide, andoligopeptide 吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 Absorption mechanism ： active processeswith energy consu

24、ming 吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程 氨基酸通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程被吸收第27頁(yè)/共63頁(yè)n Carriers of amino acids absorption 氨基酸吸收載體Carrier proteins 、amino acids and Na+ form triplet. Amino acids and Na+ are carried into cells with ATP consumption, then the Na+ can be pumped out of the cells . 載體蛋白與氨基酸、Na+組成三聯(lián)體，由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。

25、7 protein transporters (轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)Neutral amino acids carrier (中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)acidic amino acids carrier (酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)alkaline amino acids carrier (堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)imino acids carrier (亞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白) amino acids carrier (氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)Dipeptide carrier (二肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)Tripeptide carrier ( 三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)第28頁(yè)/共63頁(yè)氨基酸CPNa+氨基酸Na+鈉泵Na+Na+ATPCP: ca

26、rrier protein第29頁(yè)/共63頁(yè) The transportation function of AA of -glutamyl cycle (-谷氨酰基循環(huán)) The process of -glutamyl cycle ： Transportation of AA by glutathione (GSH) 谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn) Regeneration of glutathione -谷氨?；h(huán)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用-谷氨酰基循環(huán)過(guò)程：谷胱甘肽再合成第30頁(yè)/共63頁(yè)cysteineGlycinePeptidaseNHOCOOH5-OxoprolineH2NCHCOOHR-glu

27、tamatecycle-transferase Amino acidGlutamate 5-oxoprolinaseATPADP+Pi-Glutamylcysteine-Glutamyl-cysteinesynthetase ADP+PiATPoutsideCOOHCHNH2CH2CH2CONHCHCOOHR-GlutamylAmino acidCysteinylglycine (Cys-Gly) GSTsynthetaseATPADP+PiCHH2NCOOHR -Trans-glutamylase 細(xì)胞膜Glutathione GSHinside Intestinal mucosa, bra

28、in, kidney membrane半胱氨酰甘氨酸-谷氨 酰環(huán)化 轉(zhuǎn)移酶5-氧脯氨酸-谷氨酰半胱氨酸 合成酶-谷氨酰半胱氨酸谷胱甘肽甘氨酸肽酶谷氨酸5-氧脯氨酸酶第31頁(yè)/共63頁(yè) Utilization of dipeptide and tripeptide transprotation system in intestnal mucosal cells. It is a kind of active transportation energy with consumption . The absorptive action is stronger in near intestinal p

29、art. 吸收作用在小腸近端較強(qiáng)吸收作用在小腸近端較強(qiáng) Absorption of peptides肽的吸收利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系此種轉(zhuǎn)運(yùn)也是耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程第32頁(yè)/共63頁(yè)二、 Putrefaction occurred in intestinal gutsThe degration function of enterobacteria for undigested and digested proteins is called Putrefaction. 腸道細(xì)菌對(duì)未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用。n Putrefaction (蛋白質(zhì)的腐敗作用)蛋白質(zhì)在腸道發(fā)生腐

30、敗作用未被消化的蛋白質(zhì)未被吸收的消化產(chǎn)物腸細(xì)菌無(wú)氧分解分解第33頁(yè)/共63頁(yè)二、 Putrefaction occurred in intestinal gutsThe degration function of enterobacteria for undigested and digested proteins is called Putrefaction. 腸道細(xì)菌對(duì)未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用。 Most compounds generated by putrefaction are toxic such as amine、ammonia、phenol、indole；but

31、also can be fatty acids, vitamins which are useful for us.n Putrefaction (蛋白質(zhì)的腐敗作用)蛋白質(zhì)在腸道發(fā)生腐敗作用 腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。第34頁(yè)/共63頁(yè)（一）Amine generation with decarboxylation by intestine bacteria 腸道細(xì)菌通過(guò)脫羧基作用產(chǎn)生胺類Proteins AAAminesproteases decarboxylation胺類脫羧基作用蛋白酶HistidineHistami

32、ne LysineCadaverineTryptophane TryptamineTyrosineTyramine 組氨酸組胺 賴氨酸尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸酪胺第35頁(yè)/共63頁(yè)n False neurotransmitter (假神經(jīng)遞質(zhì)) Some substances such as phenolethanolamine (苯乙醇胺), dopamine (-羥酪胺) which have similar structures with some neurotransmitters such as catecholamine (兒茶酚胺)，they can interfere the

33、 normal fuction of neurotransmitters and affact the function of brain and is called false neurotransmitter. 某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)(如苯乙醇胺，-羥酪胺）與神經(jīng)遞質(zhì)（如兒茶酚胺）結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。PhenethylaminePhenolethanolamineCH2CH2NH2CH2CH2NH2CH2NH2COHHCH2NH2COHH(酪胺) -羥酪胺CH2CH2NH2OHCH2CH2NH2OHCH2NH2COHHOHCH2NH2COHHOHTyramine

34、- hydroxytyramine苯乙胺苯乙醇胺第36頁(yè)/共63頁(yè)（二）The ammonia can be generated through the deamination or urease by intestine bacteriaUnabsorbed amino acidsUrea permeating into intestinal tractAmmonia(氨)Deamination脫氨基作用Urease (尿素酶) NH3 can be converted into NH4+ by decreasing pH in intestinal tract and be excrete

35、d. This can reduce the absorption of NH3 and is the basic principle of acidic enteroclyster.腸道細(xì)菌通過(guò)脫氨基或尿素酶的作用產(chǎn)生氨未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收， 這是酸性灌腸的依據(jù)。第37頁(yè)/共63頁(yè)（三）Other harmful substances generated by putrefaction 腐敗作用產(chǎn)生其它有害物質(zhì) Under normal situation，most of the toxic substances me

36、ntioned above are excreted from the feces , only small part are absorbed, converted and detoxified . So intoxication can not occur. 正常情況下，上述有害物質(zhì)大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，經(jīng)肝的代謝轉(zhuǎn)變而解毒，故不會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。Tyrosine PhenolCysteineHydrogen sulfideTryptophane Indole酪氨酸 苯酚半胱氨酸 硫化氫 色氨酸 吲哚第38頁(yè)/共63頁(yè)Section 3 General Metabolism o

37、f Amino Acids氨基酸的一般代謝第39頁(yè)/共63頁(yè)一、Proteins are decomposed into amino acids. For adults, 1%-2% of proteins are degraded per day，most of them are proteins in muscle. 成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%-2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。 About 70%-80% of amino acids degraded from proteins can be reused for the synthesis of proteins.體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基

38、酸蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%-80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。第40頁(yè)/共63頁(yè)n Half-life (蛋白質(zhì)的半壽期)The required time when the concentration of proteins is reduced to half of its original concentration. It can be written in the form of t1/2. 蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。（一）Proteins are degraded at different degradation rate 蛋白質(zhì)以不同的速率進(jìn)行降

39、解nDifferent proteins have different degradation rates which are changed to meet the physiological needs of the body. 不同的蛋白質(zhì)降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。第41頁(yè)/共63頁(yè) ATP independent；不依賴ATP和泛素； Degradation of exogenous proteins, membrane proteins and long life proteins with cathepsin in lysosome. 利用溶酶體中的組織蛋白酶(cat

40、hepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)。1、Proteins are degraded through ATP-independent pathway in lysosome 蛋白質(zhì)在溶酶體通過(guò)ATP-非依賴途徑被降解（二）The two important pathways for protein degradation in eukaryotes真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑第42頁(yè)/共63頁(yè)2、Proteins are degraded through ATP-dependent pathway in proteasome. 蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過(guò)ATP-依賴途徑被降解 D

41、epending on ATP and ubiquitin. 依賴ATP和泛素 Degradation of abnormal proteins and short- lived proteins.降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì)第43頁(yè)/共63頁(yè)蛋白質(zhì)的死亡之吻蛋白質(zhì)的死亡之吻 解讀解讀20042004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)第44頁(yè)/共63頁(yè)2004年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三名科學(xué)家兩名以色列科學(xué)家阿龍切哈諾沃（Aaron Ciechanover）、阿夫拉姆赫什科（Avram Hershko）和一位美國(guó)科學(xué)家歐文羅斯（Irwin Rose） 第45頁(yè)/共63頁(yè)第46頁(yè)/共63頁(yè)阿龍切哈諾沃出生時(shí)間

42、：1947年出生地：以色列海法市國(guó)籍：以色列學(xué)位：1981年以色列理工學(xué)院醫(yī)學(xué)博士學(xué)位獲得成果時(shí)間：20世紀(jì)70年代末和80年代初獲得成果地點(diǎn)：以色列理工學(xué)院 美國(guó)費(fèi)城?？怂骨兴拱┌Y研究中心 獲獎(jiǎng)年齡：57歲 現(xiàn)任職地點(diǎn)：以色列理工學(xué)院，該學(xué)院生物化學(xué)部的教授，同時(shí)兼任拉帕波特醫(yī)學(xué)研究學(xué)院的負(fù)責(zé)人。第47頁(yè)/共63頁(yè)阿弗拉姆赫爾什科 出生時(shí)間：1937年出生地：匈牙利考爾曹格國(guó)籍：以色列 學(xué)位：1969年以色列耶路撒冷希伯萊大學(xué)哈達(dá)薩赫醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)博士學(xué)位獲得成果時(shí)間：20世紀(jì)70年代末和80年代初獲得成果地點(diǎn)：以色列理工學(xué)院 美國(guó)費(fèi)城?？怂骨兴拱┌Y研究中心 獲獎(jiǎng)年齡：67歲 現(xiàn)任職地點(diǎn)：以色列

43、理工學(xué)院，該學(xué)院拉帕波特醫(yī)學(xué)研究學(xué)院的著名教授。第48頁(yè)/共63頁(yè)歐文羅斯 出生時(shí)間：1920年出生地：美國(guó)紐約國(guó)籍：美國(guó) 學(xué)位：1952年美國(guó)芝加哥大學(xué)博士學(xué)位獲得成果時(shí)間：20世紀(jì)70年代末和80年代初獲得成果地點(diǎn)：美國(guó)費(fèi)城?？怂骨兴拱┌Y研究中心 獲獎(jiǎng)年齡：78歲 現(xiàn)任職地點(diǎn)：美國(guó)加州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，該學(xué)院生理學(xué)和生物物理學(xué)系資深專家。第49頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程發(fā)現(xiàn)的過(guò)程一、二十世紀(jì)一、二十世紀(jì)7070年代蛋白質(zhì)的研究狀況：年代蛋白質(zhì)的研究狀況： 科學(xué)家關(guān)于蛋白質(zhì)如何科學(xué)家關(guān)于蛋白質(zhì)如何“誕生誕生”的研究成果的研究成果很多，迄今為止至少有很多，迄今為止至少有5 5次諾貝爾獎(jiǎng)授予了從事次諾貝爾

44、獎(jiǎng)授予了從事這方面研究的科學(xué)家，但關(guān)于蛋白質(zhì)是如何這方面研究的科學(xué)家，但關(guān)于蛋白質(zhì)是如何“死亡死亡”的研究卻相對(duì)較少。的研究卻相對(duì)較少。二、三位科學(xué)家的興趣所在：二、三位科學(xué)家的興趣所在：1. 1. 蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)到底是如何蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)到底是如何“死亡死亡”的？的？2. 2. 為什么細(xì)胞需要能量來(lái)降解蛋白質(zhì)？為什么細(xì)胞需要能量來(lái)降解蛋白質(zhì)？第50頁(yè)/共63頁(yè)三、三名科學(xué)家的匯合： 20世紀(jì)70年代末期，切哈諾沃和赫爾什科以停薪留職的方式前往美國(guó)，與當(dāng)時(shí)正在費(fèi)城?？怂骨兴拱┌Y研究中心從事研究工作的羅斯匯合，開(kāi)始進(jìn)行他們的研究工作。第51頁(yè)/共63頁(yè)四、發(fā)現(xiàn)泛素分子 1979年，當(dāng)三人試圖用層析

45、法去掉血紅蛋白時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)萃取液分成了兩個(gè)部分，每個(gè)單獨(dú)的部分處于靜止?fàn)顟B(tài)，但一旦將兩個(gè)部分重新融合在一起，依靠ATP的蛋白質(zhì)降解過(guò)程被再次啟動(dòng)。在其中一部分溶液中活躍的成份是一個(gè)具有熱穩(wěn)定性的多肽，并將這個(gè)分子取名為APF-1，即溶液1中的基本活躍因子，后來(lái)證實(shí)這個(gè)蛋白質(zhì)就是泛素。第52頁(yè)/共63頁(yè)n Ubiquitin (泛素) Polypeptide consisted of 76 amino acids (8.5kD) 76個(gè)氨基酸組成的多肽(8.5kD) Gain the name for its ubiquitous expression in eukaryotes.普遍存在于真核

46、生物而得名 The primary structure is highly conserved.一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守第53頁(yè)/共63頁(yè)1.組成： 泛素分子是由76個(gè)a.a組成的小蛋白，分子量為8500，等電點(diǎn)PI為6.7。2.結(jié)構(gòu)： Ub分子大約87%的肽鏈通過(guò)氫鍵形成二級(jí)結(jié)構(gòu)，二級(jí)結(jié)構(gòu)包括3個(gè)-螺旋，5個(gè)-折疊（-sheet），7個(gè)-轉(zhuǎn)角（-turn）。 泛素（泛素（Ubiquitin Ubiquitin 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱UbUb）：）：第54頁(yè)/共63頁(yè) 3.Ub分子的分布: Ub分子廣泛分布于各種真核生物中，從不同種類高等生物中得到的泛素的一級(jí)結(jié)構(gòu)幾乎相同。對(duì)植物、酵母、動(dòng)物中Ub分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，僅有1、2、3個(gè)a.a殘基不同，而其三維構(gòu)象也基