蛋白质的降解与氨基酸代谢.pptx

第九章 蛋白质的降解与氨基酸代谢第一节 蛋白质的酶促降解第一页，共三十三页。一、蛋白酶（肽链内切酶） 作用于肽链内部的肽键。e.g. 胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、弹性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶。第二页，共三十三页。二、肽酶（肽链外切酶） 又称肽链端解酶，只作用于多肽链末端，依次将AA一个一个、或两个两个地从肽链水解下来。1、二肽酶：专门水解二肽。2、氨肽酶：专一作用于氨基末端的肽键。3、羧肽酶：专一作用于羧基末端的肽键。第三页，共三十三页。第九章 蛋白质的降解与氨基酸代谢第二节 氨基酸的降解与转化 第四页，共三十三页。内源性蛋白外源性蛋白氨基酸代谢概况 第五页，共三十三页。一、脱氨基作用 1. 氧化脱氨基作用（主要方式）指AA在酶作用下先脱去两个H形成亚氨基酸，亚氨基酸再自动与水反应生成a-酮酸和氨（NH4+）的过程。 L-氨基酸氧化酶：辅基为FMN，最适pH为10；D-氨基酸氧化酶：辅基为FAD，分布广活性强；第六页，共三十三页。谷氨酸脱氢酶（GDH）：普遍存在于动植物和微生物体内，无需氧气，活性和专一性都很强，且只对L-谷氨酸起催化作用。* 此酶是一个结构很复杂的别构酶。ATP、GTP、NADH可抑制其活性；ADP、GDP及某些AA可激活其活性。因此当ATP、GTP不足时，Glu的氧化脱氨会加速进行，有利于AA分解供能。第七页，共三十三页。2. 转氨基作用指α-AA和α-酮酸间由转氨酶催化的氨基转移反应。转氨作用是肝外组织中AA脱氨的重要方式，除Gly、Lys、Thr、Pro外，其它AA都能参与转氨基作用。体内转氨酶种类繁多，其辅酶均为磷酸吡哆醛；大多数转氨酶优先利用α-酮戊二酸作为氨基受体。第八页，共三十三页。在大多数动物组织细胞中，谷草转氨酶的含量最高，活性最大；且Asp是合成尿素时氮的供体，通过转氨作用解决氨的去向。*正常情况下血清中转氨酶活性很低，但在心脏和肝脏中则很高；当心脏或肝脏受损时，大量的转氨酶流入血清，会引起血清中转氨酶活性升高，可依据这一变化来诊断肝炎。 第九页，共三十三页。3. 联合脱氨基作用指AA不直接氧化脱氨，而是先与α-酮戊二酸通过转氨作用生成相应的α-酮酸和谷氨酸，谷氨酸再氧化脱氨的过程。单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基，单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要，因为只有Glu脱氢酶活力最高，其余L-氨基酸氧化酶的活力都低。谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用：合成非必需AA的主要途径；也是肝、肾等组织的主要脱氨途径。第十页，共三十三页。嘌呤核苷酸循环联合脱氨基作用： 第十一页，共三十三页。4. 非氧化脱氨基作用 ①直接脱氨基作用；（氨解酶催化Phe、Tyr） ②还原脱氨基作用；③水解脱氨基作用；④脱水脱氨基作用；⑤脱巯基脱氨基作用；⑥氧化还原脱氨基作用；5. 脱酰氨作用第十二页，共三十三页。二、脱羧基作用 体内部分L-AA可在脱羧酶作用下，脱羧生成相应的一级胺。生物体内广泛存在脱羧酶，其辅酶为磷酸吡哆醛，但是His脱羧酶无需要辅基（生成组胺）。脱羧酶的专一性很高，一般一种AA对应一种脱羧酶。 第十三页，共三十三页。直接脱羧基作用：氧化脱羧基作用： *多巴进一步氧化可生成聚合物黑素。人体皮肤的表皮基底层及毛囊中存在黑素细胞，能将酪氨酸转变为黑素，使皮肤和毛发呈现黑色。 *帕金森病人因中枢神经递质多巴胺的减少表现出颤抖等症状。第十四页，共三十三页。三、氨基酸降解产物去路 1. NH3的去路 ①再生为氨基酸：组织细胞中碳水化合物代谢旺盛时，氨可与碳水化合物生成的α-酮酸发生氨基化反应重新生成氨基酸。虽然通过脱氨基作用产生的氨再用来合成AA时并不能增加AA的数量，但却能改变AA的种类 。 ②生成酰胺：生成Gln和Asn是生物体贮藏和运输氨的主要形式，也是解除氨毒害的最主要途径。另一方面还可作为蛋白质合成的原料。 ③生成铵盐：有些植物组织中含有大量有机酸，如柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、酒石酸和草酰乙酸等，氨可以和之结合生成铵盐，以保持细胞内正常的pH。 ④生成其它含氮物质：如嘧啶类化合物 。 ⑤生成尿素（鸟氨酸循环，urea cycle）：哺乳动物体内大部分氨在肝脏中转变为尿素，再经由尿液排出体外第十五页，共三十三页。谷氨酸脱氢酶精氨酸裂酶氨甲酰磷酸合酶I鸟氨酸转氨甲酰酶精氨琥珀酸裂解酶精氨琥珀酸合成酶第十六页，共三十三页。血氨的转运（肝外→肝脏） 谷氨酰胺的运氨作用：Gln无毒，易透过细胞膜，是氨的主要运输形式。丙氨酸-葡萄糖循环：肌肉中糖酵解提供丙酮酸；肝中，丙酮酸又可生成Glc。肌肉运动产生大量的氨和丙酮酸，两者都要运回肝脏进一步转化，而以Ala的形式运送，一举两得。 第十七页，共三十三页。丙氨酸-葡萄糖循环第十八页，共三十三页。2. α-酮酸（C架）的去路 ①再生为氨基酸：脱氨