第八章蛋白质降解和氨基酸代谢.ppt

一碳单位及其载体第31页，共39页，星期日，2025年，2月5日第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日根据各种蛋白酶活性部位的性质分为四大类丝氨酸蛋白酶（丝氨酸、组氨酸、天冬氨酸）巯基蛋白酶（半胱氨酸、组氨酸）（木瓜蛋白酶）天冬氨酸蛋白酶（两个天冬氨酸）（胃蛋白酶）金属蛋白酶胰脏羧肽酶A(Zn2+、谷氨酸、酪氨酸）。第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日蛋白质营养氮平衡(nitrogenbalance)生理需要量：成人每日最低蛋白质需要量为30－50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、比例第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日真核生物中蛋白质的降解有两条途径溶酶体内降解过程依赖泛素(ubiquitin)的降解过程依赖ATP降解异常蛋白和短寿命蛋白第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日溶酶体途径主要降解经胞吞进入细胞中的胞外蛋白质五十多种水解酶微酸性pH（5）没有选择性，主要降解外源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)，普遍存在于真核生物中，一级结构高度保守1975年从小牛的胰脏中分离出来的。80年代初，发现它有调节蛋白质死亡的作用，才称它为“死亡标签”。切哈诺沃、赫尔什科和罗斯获得2004年度诺贝尔奖。泛素（ubiquitin）简介第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.泛素化(ubiquitination)泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接，并使其激活。涉及EI、E2、E3。典型的哺乳动物体内都含有一种或数种不同的EI，几十种E2和几百种不同的E3E3是决定细胞中哪一种蛋白质需要在蛋白酶体中被“处死”的决策者泛素介导的蛋白质降解过程

第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日蛋白酶体(proteasome)对泛素化蛋白质的降解细胞中30％以上的新合成蛋白质是经过蛋白酶体降解的泛素分子链则是开启蛋白酶体这个“垃圾桶”的“钥匙”进入蛋白酶体的蛋白质，经过处理会分解成7～9个氨基酸的短链一个人体细胞含有３万个蛋白酶体泛素介导的蛋白质降解过程

第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日E1类酶激活泛素（需ATP）泛素转移至E2类酶E3类酶具有特异性，可以识别目标蛋白质，与目标蛋白质接近的E2-泛素复合体将泛素转移至目标蛋白质；E3类酶释放出被泛素标记的蛋白被标记的蛋白尾端形成一小段泛素分子链；泛素分子链在蛋白酶体的端口被识别并脱离蛋白质，目标蛋白质进入蛋白酶复合体的桶状通道最终降解为缩氨酸并由另一端口释放出去。第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日二：氨基酸分解的核心在于脱氨第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日催化氨基酸直接脱氨的酶催化氧化脱氨的酶黄素蛋白：Ｌ-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶吡啶蛋白：Glu脱氢酶非氧化脱氨。水解、脱水、加氢、脱硫化氢等第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日仅L-谷氨酸脱氢酶有明显的生理活性在氨基酸代谢中起重要作用的脱氨酶是L-谷氨酸脱氢酶。是一种变构酶，GTP、ATP是变构抑制剂第12页，共39页，星期日，2025年，2月5日氨基酸代谢的枢纽——转氨在转氨酶（aminotransferase）的催化下，α-氨基酸和α-酮酸之间发生的氨基转移反应其中一个底物对为α-酮戊二酸/Glu除Gly、Lys、Thr、Pro、HO-Pro外第13页，共39页，星期日，2025年，2月5日转氨机理H2O第14页，共39页，星期日，2025年，2月5日转氨基作用的主要生物学意义在于转氨不脱氨，避免了氨对代谢的干扰。转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。转氨作用的生理意义第15页，共39页，星期日，2025年，2月5日联合脱氨氨基酸谷氨酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD(P)+转氨酶NH3+NAD(P)HL-谷氨酸脱氢酶联合脱氨：转氨与脱氨两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程。第16页，共39页，星期日，2025年，2月5日嘌呤核苷酸循环苹果酸腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸谷氨酸α-酮酸转氨酶1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶2主要在肌肉组织进行