第09章：蛋白质的降解与氨基酸代谢

第九章蛋白质酶促降解与氨基酸代谢蛋白质的酶促降解氨基酸的分解代谢氨基酸的合成代谢氨基酸衍生的其他含氮化合物（一）内源性蛋白质的降解目标蛋白的泛素化标记酶：泛肽活化酶、泛素携带蛋白、泛素-蛋白连接酶泛素化蛋白质在蛋白酶体中降解一、蛋白质的酶促降解Stomach：胃蛋白酶SmallIntestine：胰液：胰蛋白酶，糜蛋白酶，弹性蛋白酶，羧肽酶小肠粘膜：氨肽酶，二肽酶（二）外源性蛋白质的降解二、AA的分解代谢1、转氨作用概念：α-AA+α-酮酸→另一种α-酮酸+另一种α-AA（可逆反应）转氨酶种类多，分布广，活性高；但没有真正脱氨。且多数转氨酶以α-KG为受体肝脏、心脏细胞内转氨酶活性最强重要酶：GOT（谷草转氨酶）、GPT（谷丙转氨酶）（一）脱氨基作用（deamination）

GPTGOTPLPPLP转氨作用：连接糖代谢和Aa代谢的桥梁除Lys、Thr、Pro其余Aa均可转氨特别注意下面三种转化

Ala丙酮酸

AspOAA

Gluα-KGL-谷氨酸脱氢酶NAD++H2ONADH+H++NH3α-酮戊二酸谷氨酸酶专一性强，真正实现脱氨基，但肌肉缺乏2、氧化脱氨基（oxidativedeamination）3、联合脱氨：转氨

+

氧化脱氨两种酶活性强，分布广，动物体内大部分Aa采取联合脱氨而骨骼肌、心肌、肝脏、脑主要以嘌呤核苷酸脱氨基为主（二）脱羧基作用1、直接脱羧RCHNH2COOHCO2+RCH2NH2胺脱羧酶PLP胺：微量调节（信息传递），过量伤害胺氧化酶：RCH2NH2→RCHO

→RCOOH→CO2+H2O

举例：Ser（脱羧）→乙醇胺→胆碱→脑磷脂、卵磷脂Asp→β-丙氨酸→泛酸Trp（脱氨、脱羧、氧化）→吲哚乙酸Glu→γ-氨基丁酸（抑制中枢神经传导）2、羟化脱羧多巴→黑素（水果、蔬菜切口变黑；人体毛发和皮肤变黑）多巴、多巴胺→生物碱（植物）、去甲肾上腺素、肾上腺素（动物）（三）氨基酸分解产物的代谢氨中毒原理1、NH3的去路1）各种动物排氨的方式直接排氨，毒性大，但不消耗能量转化排氨，形式越复杂毒性越小，但越耗能水循环迅速→NH3扩散流失快→毒性小哺乳、两栖动物排尿素水循环较慢→NH3转化为低毒的尿素（消耗能量）水生生物直接扩散脱氨鸟类、爬虫排尿酸尿酸（膏状）不溶于水，毒性很小

水循环太慢，保留水分同时不中毒得付出高能量代价需要较多饮水来冲洗血液中的尿素含量，否则将导致尿毒症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）彻底氧化分解Aa分解→产物（乙酰CoA、α-KG、琥珀酰CoA、延胡索酸、OAA）→TCA循环碳骨架的氧化（肝脏）异柠檬酸柠檬酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循环乙酰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赖氨酸色氨酸丙氨酸苏氨酸甘氨酸丝氨酸半胱氨酸丙酮酸精氨酸组氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸异亮氨酸甲硫氨酸缬氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺天冬氨酸3）转变成糖和脂肪生糖Aa：可以转化成糖的Aa，即能生成丙酮酸、TCA循环中间产物的Aa；生酮Aa：可以转变成酮体的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、氨基酸的合成代谢（一）氨的合成动物利用现成的氨合成氨基酸；微生物和植物通过还原硝酸盐获得氨；固氮菌通过固氮作用将N2转化为氨。1、生物固氮作用种类：自生型固氮、共生型固氮酶：固氮酶还原酶、固氮酶体系：ATP、强还原剂和厌氧条件反应式：N2

+8e-+16ATP+16H2O→

2NH3+H2+16ADP+16Pi+8H+2、NO3-、NO2-还原成NH3硝酸还原酶亚硝酸还原酶NO3-NO2-NH3（二）氨的同化定义：无机氨→含氮有机化合物类型：1、谷氨酸合成途径Glu+ATP+NH3Gln合成酶Gln+ADP+PiGln+α-KG+NADPH+H+Glu合成酶Glu+NADP+2、氨甲酰磷酸合成途径

3、氨基酸的合成原料：氨基：由Glu通过转氨作用提供碳架：α-酮酸（糖代谢中间产物）1）丙氨酸族包括：Ala、Val、Leu共同碳架：丙酮酸（EMP）2）丝氨酸族包括：Ser、Gly、Cys共同碳架：3-磷酸甘油酸（EMP）

一碳基团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-磷酸赤藓糖（PPP）、PEP（EMP）6）组氨酸碳架：5-磷酸核糖（PPP）小结生物体最先合成的Aa都是Glu或Gln；Aa的合成需要转氨作用，转氨作用的NH3来源于Glu，而C架来自糖代谢的α-酮酸；由α-酮酸直接转氨合成的只有Ala、Asp、Glu（GPT、GOT催化的重要反应）；植物和绝大多数微生物能合成全部Aa；人和动物有部分Aa不能合成。1、肌酸四、氨基酸衍生的其他含氮化合