蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝

蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第1頁第八章蛋白質(zhì)酶促

降解和AA代謝第一節(jié)蛋白質(zhì)酶促降解食物中攝取蛋白質(zhì)組成機(jī)體細(xì)胞蛋白質(zhì)水解酶AA

細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)肽酶、蛋白酶蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第2頁一、肽酶

肽酶：可分別從多肽鏈游離羧基端或游離氨基端逐一水解AA酶。

氨肽酶：從多肽鏈氨基端逐一水解AA酶。

羧肽酶羧肽酶A：水解中性AA為羧基

末端肽鍵羧肽酶B：水解堿性AA為羧基

末端肽鍵蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第3頁二、蛋白酶蛋白酶又稱肽鏈內(nèi)切酶，它能水解肽鏈內(nèi)部肽鍵，使蛋白質(zhì)多肽鏈水解為許多小肽段胃蛋白酶：水解由芳香族AA-NH2形成肽鍵胰凝乳蛋白酶：水解由芳香族AA-COOH形成肽鍵蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第4頁

嗜熱菌蛋白酶：水解由非極性AA-NH2形成肽鍵

溴化氰：水解由MetCOOH形成肽鍵

胰蛋白酶；水解由Lys、Arg等堿性AACOOH形成肽鍵蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第5頁O

OOH2N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－

R1

HR2HR3H

R4

氨

胃

芳

胰凝

非

肽

蛋

香

乳蛋

極

酶

白

族

白酶

性

酶

AA

AA嗜熱菌蛋白酶蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第6頁OOOO－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－COOHHR5HR6

HR7HRn

Met

堿性AA

LysArg胰蛋白酶溴化氰羧肽酶回首頁蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第7頁第二節(jié)AA分解與轉(zhuǎn)化AA共同代謝路徑：

R－C－COOH+NH3R－CH－COOHONH2R－CH2－NH2+CO2脫氨基作用脫羧基作用蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第8頁一、脫氨基作用蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第9頁L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及腎臟，輔基為FMN）D-氨基酸氧化酶（活性強(qiáng)，但體內(nèi)D-氨基酸少，輔基為FAD）氨基酸氧化脫氨主要酶：L-谷氨酸脫氫酶（輔酶為NAD+或NADP+）1.氧化脫氨基作用蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第10頁R－CH－COOH+O2+H2OD或L－AA氧化ENH2OR－C－COOH+NH3+H2O2（存在于動物肝、腎和一些細(xì)菌、真菌中）蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第11頁COOHCOOHCHNH2C=OCH2+H2O谷氨酸脫氫酶

CH2+NH3CH2NAD(P)+NADPHCH2COOH+H+COOH谷氨酸a–酮戊二酸谷氨酸脫氫酶是主要脫氫酶，專一性很強(qiáng)。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第12頁二、轉(zhuǎn)氨基作用氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)作用下，可逆將其氨基轉(zhuǎn)移給α-酮酸，結(jié)果氨基酸轉(zhuǎn)變成α-酮酸，而原來α-酮酸接收氨基轉(zhuǎn)變成另一個氨基酸，此反應(yīng)稱為轉(zhuǎn)氨基作用。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第13頁ALT谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)

試驗(yàn)證實(shí)，除Lys、Arg和Thr外，其余L-AA都能夠經(jīng)轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨作用形成，且大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶都需Glu作為氨基供體，所以Glu是AA轉(zhuǎn)換站。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第14頁AST谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)

蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第15頁輔酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺(VB6)。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第16頁3、聯(lián)合脫氨基作用

（生物體脫氨基主要形式）（1）概念（2）類型(1)、轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)(2)、轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)

轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行脫氨基作用方式。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第17頁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聯(lián)合脫氨作用(肝、腎）蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第18頁(2)：轉(zhuǎn)氨E－嘌呤核苷酸循環(huán)聯(lián)合脫氨作用（心肌、骨骼肌、腦）蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第19頁4、非氧化脫氨基作用：大多數(shù)在微生物中進(jìn)行（1）直接脫氨基作用：苯丙氨酸解氨酶（PAL）蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第20頁（2）還原脫氨基作用NH2R-CH-COOH+2H氫化酶

R-CH2-COOH+NH3（3）脫水脫氨基作用CH2OHCH3CH-NH2

絲氨酸脫水酶

C=O+NH3+H2OCOOHCOOH蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第21頁5、脫酰氨基作用蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第22頁二、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)2Glu脫羧E(CH2)2CHNH2CO2CHNH2COOHY-氨基丁酸蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第23頁Y-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在水稻抗蟲品種中，Glu脫羧酶活性很高，產(chǎn)生較多Y-氨基丁酸，它對昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)傳導(dǎo)有阻滯作用，抗蟲。脫羧酶輔酶是磷酸吡哆醛，生成胺含有主要生理作用。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第24頁（2）Ser脫羧蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第25頁(3)Lys、鳥氨酸脫羧蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第26頁（4）Trp脫羧蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第27頁2、羥化脫羧基作用Tyr在酪氨酸酶作用下發(fā)生羥化生成多巴氧化成黑色素。多巴脫羧生成多巴胺,在植物體內(nèi)能夠由這二個化合物轉(zhuǎn)變成生物堿、嗎啡、秋水仙堿植物加倍,抑制細(xì)胞有絲分裂。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第28頁三、AA降解產(chǎn)物去向（一）氨代謝轉(zhuǎn)變在正常情況下細(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

2、生成酰胺：酰胺是生物體貯藏和運(yùn)輸氨主要形式；解除氨毒蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第29頁3、生成銨鹽：確保細(xì)胞內(nèi)正常pH4、經(jīng)鳥氨酸循環(huán)，合成尿素，排出體外

在哺乳動物體內(nèi)，氨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蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第30頁氨排泄蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第31頁水生生物直接擴(kuò)散脫氨（NH3）哺乳、兩棲動物排尿素各種生物依據(jù)安全、價廉標(biāo)準(zhǔn)排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越復(fù)雜、越耗能？體內(nèi)水循環(huán)快速，NH3濃度低，擴(kuò)散流失快，毒性小。？體內(nèi)水循環(huán)較慢，NH3濃度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，低毒尿素形式。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第32頁鳥類、爬蟲排尿酸均來自轉(zhuǎn)氨不溶于水毒性很小需更多能量為何這類生物如此排氨？水循環(huán)太慢，保留水分同時不中毒，付出高能量代價。高等植物，以Gln/Asn形式儲存氨，不排氨。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第33頁尿素(urea)生成蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第34頁

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

2NH3+CO2H2N生成氨可再循環(huán)利用。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第35頁（二）a-酮酸代謝轉(zhuǎn)變1、還原氨基化－－合成新AA2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭旧茿A：在生物體內(nèi)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)樘茿A，代謝終產(chǎn)物為丙酮酸或TCA循環(huán)有機(jī)酸。

生酮AA：在生物體內(nèi)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橥wAA，代謝終產(chǎn)物為乙酰CoA或乙酰乙酰CoA。（只有Leu、Lys是純粹生酮）

3、氧化為CO2和H2O蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第36頁碳骨架氧化異檸檬酸檸檬酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循環(huán)乙酰CoAα-酮戊二酸琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸賴氨酸色氨酸丙氨酸蘇氨酸甘氨酸絲氨酸半胱氨酸丙酮酸精氨酸組氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第37頁（三）脫羧基產(chǎn)物轉(zhuǎn)化胺：生理活性物質(zhì)Lys－尸胺（戊二胺）鳥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蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第38頁

氨基酸

脫羧

CO2+胺氨基化脫氨

NH3

a-酮酸

新AA酰胺胺鹽尿素

糖CO2+H2O脂肪返回蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第39頁本章復(fù)習(xí)關(guān)鍵點(diǎn)：氨基酸主要脫氨基方式包含哪些？了解其概念？維生素B6在生物體能主要功效？了解生物體能氨基酸代謝主要路徑？蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第40頁習(xí)題1．谷丙轉(zhuǎn)氨酶輔基是（

）A、吡哆醛B、磷酸吡哆醇C、磷酸吡哆醛D、吡哆胺E、磷酸吡哆胺2．植物生長激素

-吲哚乙酸可由氨基酸脫去羧基后一步轉(zhuǎn)變而成，該種氨基酸是（

）A、苯丙氨酸B、色氨酸C、組氨酸D、精氨酸3．以下過程不能脫去氨基是（

）A、聯(lián)合脫氨基作用B、氧化脫氨基作用C、嘌呤核甘酸循環(huán)D、轉(zhuǎn)氨基作用4．以丙氨基為例說明生糖氨基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變成糖過程。5．計算1mol丙氨酸在植物或動物體內(nèi)徹底氧化可產(chǎn)生多個摩爾ATP。蛋白質(zhì)的酶促降解和aa代謝第41頁復(fù)習(xí)題1．紫外吸收法（280nm）定量測定蛋白質(zhì)時其主要依據(jù)是因?yàn)榇蠖鄶?shù)可溶性蛋白質(zhì)分子中含有

,,

。2．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中主鍵稱為

鍵，次級鍵有

、

、

、

、

；次級鍵中屬于共價鍵是

鍵。3．蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型有

、

、

和

。其作用力為

。4．在適當(dāng)濃度β-巰基乙醇和8M脲溶液中，RNase（牛）喪失原有活性。這主要是因?yàn)镽NA酶