第09章：蛋白質(zhì)的降解與氨基酸代謝

第九章蛋白質(zhì)酶促降解與氨基酸代謝蛋白質(zhì)的酶促降解氨基酸的分解代謝氨基酸的合成代謝氨基酸衍生的其他含氮化合物（一）內(nèi)源性蛋白質(zhì)的降解目標(biāo)蛋白的泛素化標(biāo)記酶：泛肽活化酶、泛素?cái)y帶蛋白、泛素-蛋白連接酶泛素化蛋白質(zhì)在蛋白酶體中降解一、蛋白質(zhì)的酶促降解Stomach：胃蛋白酶SmallIntestine：胰液：胰蛋白酶，糜蛋白酶，彈性蛋白酶，羧肽酶小腸粘膜：氨肽酶，二肽酶（二）外源性蛋白質(zhì)的降解二、AA的分解代謝1、轉(zhuǎn)氨作用概念：α-AA+α-酮酸→另一種α-酮酸+另一種α-AA（可逆反應(yīng)）轉(zhuǎn)氨酶種類多，分布廣，活性高；但沒有真正脫氨。且多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶以α-KG為受體肝臟、心臟細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶活性最強(qiáng)重要酶：GOT（谷草轉(zhuǎn)氨酶）、GPT（谷丙轉(zhuǎn)氨酶）（一）脫氨基作用（deamination）

GPTGOTPLPPLP轉(zhuǎn)氨作用：連接糖代謝和Aa代謝的橋梁除Lys、Thr、Pro其余Aa均可轉(zhuǎn)氨特別注意下面三種轉(zhuǎn)化

Ala丙酮酸

AspOAA

Gluα-KGL-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+H++NH3α-酮戊二酸谷氨酸酶專一性強(qiáng)，真正實(shí)現(xiàn)脫氨基，但肌肉缺乏2、氧化脫氨基（oxidativedeamination）3、聯(lián)合脫氨：轉(zhuǎn)氨

+

氧化脫氨兩種酶活性強(qiáng)，分布廣，動(dòng)物體內(nèi)大部分Aa采取聯(lián)合脫氨而骨骼肌、心肌、肝臟、腦主要以嘌呤核苷酸脫氨基為主（二）脫羧基作用1、直接脫羧RCHNH2COOHCO2+RCH2NH2胺脫羧酶PLP胺：微量調(diào)節(jié)（信息傳遞），過量傷害胺氧化酶：RCH2NH2→RCHO

→RCOOH→CO2+H2O

舉例：Ser（脫羧）→乙醇胺→膽堿→腦磷脂、卵磷脂Asp→β-丙氨酸→泛酸Trp（脫氨、脫羧、氧化）→吲哚乙酸Glu→γ-氨基丁酸（抑制中樞神經(jīng)傳導(dǎo)）2、羥化脫羧多巴→黑素（水果、蔬菜切口變黑；人體毛發(fā)和皮膚變黑）多巴、多巴胺→生物堿（植物）、去甲腎上腺素、腎上腺素（動(dòng)物）（三）氨基酸分解產(chǎn)物的代謝氨中毒原理1、NH3的去路1）各種動(dòng)物排氨的方式直接排氨，毒性大，但不消耗能量轉(zhuǎn)化排氨，形式越復(fù)雜毒性越小，但越耗能水循環(huán)迅速→NH3擴(kuò)散流失快→毒性小哺乳、兩棲動(dòng)物排尿素水循環(huán)較慢→NH3轉(zhuǎn)化為低毒的尿素（消耗能量）水生生物直接擴(kuò)散脫氨鳥類、爬蟲排尿酸尿酸（膏狀）不溶于水，毒性很小

水循環(huán)太慢，保留水分同時(shí)不中毒得付出高能量代價(jià)需要較多飲水來沖洗血液中的尿素含量，否則將導(dǎo)致尿毒癥2）合成酰胺

高等植物Glu+ATP+NH3

Gln+ADP+Pi

谷氨酰胺合成酶Asp+ATP+NH3

Asn+ADP+Pi

天冬酰胺合成酶3）重新合成Aa和其他含氮化合物2、Aa骨架的去向

1）重新合成Aa2）徹底氧化分解Aa分解→產(chǎn)物（乙酰CoA、α-KG、琥珀酰CoA、延胡索酸、OAA）→TCA循環(huán)碳骨架的氧化（肝臟）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CoA

α-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天冬氨酸3）轉(zhuǎn)變成糖和脂肪生糖Aa：可以轉(zhuǎn)化成糖的Aa，即能生成丙酮酸、TCA循環(huán)中間產(chǎn)物的Aa；生酮Aa：可以轉(zhuǎn)變成酮體的Aa，即凡能生成乙酰乙酰CoA和乙酰CoA的Aa；生糖兼生酮Aa：既可生糖，又可生酮的Aa三、氨基酸的合成代謝（一）氨的合成動(dòng)物利用現(xiàn)成的氨合成氨基酸；微生物和植物通過還原硝酸鹽獲得氨；固氮菌通過固氮作用將N2轉(zhuǎn)化為氨。1、生物固氮作用種類：自生型固氮、共生型固氮酶：固氮酶還原酶、固氮酶體系：ATP、強(qiáng)還原劑和厭氧條件反應(yīng)式：N2

+8e-+16ATP+16H2O→

2NH3+H2+16ADP+16Pi+8H+2、NO3-、NO2-還原成NH3硝酸還原酶亞硝酸還原酶NO3-NO2-NH3（二）氨的同化定義：無機(jī)氨→含氮有機(jī)化合物類型：1、谷氨酸合成途徑Glu+ATP+NH3Gln合成酶Gln+ADP+PiGln+α-KG+NADPH+H+Glu合成酶Glu+NADP+2、氨甲酰磷酸合成途徑

3、氨基酸的合成原料：氨基：由Glu通過轉(zhuǎn)氨作用提供碳架：α-酮酸（糖代謝中間產(chǎn)物）1）丙氨酸族包括：Ala、Val、Leu共同碳架：丙酮酸（EMP）2）絲氨酸族包括：Ser、Gly、Cys共同碳架：3-磷酸甘油酸（EMP）

一碳基團(tuán)3）天冬氨酸族包括：Asp、Asn、Thr、Met、Ile、Lys；共同碳架：OAA（TCA）4）谷氨酸族包括：Glu、Gln、Pro、Arg；共同碳架：α-酮戊二酸（TCA）5）芳香族包括：Trp、Tyr、Phe；碳架：4-磷酸赤蘚糖（PPP）、PEP（EMP）6）組氨酸碳架：5-磷酸核糖（PPP）小結(jié)生物體最先合成的Aa都是Glu或Gln；Aa的合成需要轉(zhuǎn)氨作用，轉(zhuǎn)氨作用的NH3來源于Glu，而C架來自糖代謝的α-酮酸；由α-酮酸直接轉(zhuǎn)氨合成的只有Ala、Asp、Glu（GPT、GOT催化的重要反應(yīng)）；植物和絕大多數(shù)微生物能合成全部Aa；人和動(dòng)物有部分Aa不能合成。1、肌酸四、氨基酸衍生的其他含氮化合