生物化学 代谢调节

生物化学代谢调节第1页/共15页乳酸脱氢酶（lactatedehydrogenase,LDH）

LDH由H型和M型两型亚基构成的四聚体、五种同工酶。LDH1（H型）：对丙酮酸亲和力低（Km大),对乳酸亲和力大;

运动时，心肌可利用乳酸氧化产能；LDH5（M型）：对丙酮酸亲和力高（Km小），运动时，骨骼肌可以加强糖酵解产生乳酸，补充能量；乳酸经过血循运至心肌组织利用。第2页/共15页

LDH同工酶谱临床诊断意义：心肌梗塞：血清LDH1↑;

肝癌或急性肝炎：血清LDH5↑;

白血病：血清LDH4↑意义：同工酶的存在，不仅使调节更加精细、更加合理；而且使临床诊断更加特异、更加灵敏.。第3页/共15页1.4酶蛋白的酶促化学修饰调节1.4.1化学修饰机理

磷酸化修饰

磷酸化使酶蛋白分子中Ser-OH、

Thr-OH和Tyr-OH发生磷酸化修饰；

Ser/Thr蛋白激酶

Tyr蛋白激酶去磷酸

在另外的磷酸酶作用下脱去磷酸，使酶恢复原型。第4页/共15页1.4.2酶促化学修饰特点：（1）极大多数受化学修饰的酶，有无活性和有活性两种形式，并受不同的酶催化而互变；（2）化学修饰使酶蛋白发生共价键的变化（3）磷酸化修饰是一种耗能较少的经济有效的调节方式；（4）级联式的激活过程，对调节信号有快速、放大效应。第5页/共15页Gs第6页/共15页1.5钙调蛋白（又称钙调素，Calmodulin，

CaM)

是一种与Ca2+结合、并将Ca2+信号下传的一类钙结合蛋白。1.5.1钙调蛋白的分布

分布广泛，但脑组织内含量最高；在细胞内，胞浆中含量最高；1.5.2钙调蛋白的分子结构

CaM：

148个aa、17KD、单链，热稳定，耐酸，分子内含（30％）酸性氨基酸，pI4.0，

282nm有吸收高峰——可作为鉴定CaM的条件之一。第7页/共15页CaM分子中有4个结合Ca2+的结构域：

Ⅰ—8~40，

Ⅱ—44~76，

Ⅲ—81~113，

Ⅳ—117~148：

（CH3)3-Lys115

；

能使肽链高度扭曲，增加CaM与靶酶的亲和力。第8页/共15页1.5.3Ca2+·CaM活性复合物

静息状态时，胞内[Ca2+]10-7mol/L;

细胞受到外界刺激后，胞内[Ca2+]↑→10-6mol/L，

CaM+n

Ca2+

CaM*

·(

Ca2+)n

（n:1~4）

（无活性）（有活性）

CaM*·(Ca2+)n+E

E*·CaM*·(Ca2+)n

第9页/共15页1.5.4CaM*·(Ca2+)n

的调节作用

(其下游靶蛋白或酶有20多种)CaM*·(Ca2+)n

磷酸二酯酶（PDE）

腺苷酸环化酶（AC）鸟苷酸环化酶（GC）磷酸化酶b激酶(phosphorylasebkinase)糖原合酶（glycogensynthase）

肌球蛋白轻链激酶（MLCK）一氧化氮合酶（NOS）第10页/共15页(1)CaM*

·(Ca2+)n

调节胞内cAMP水平

ATP

AC

cAMP→

第二信使作用CaM*·(Ca2+)n

PDE

5’-AMP（失活）

(+)(+)第11页/共15页（2）CaM*·(Ca2+)n

激活磷酸化酶b激酶→调节糖原分解骨骼肌：磷酸化酶b激酶（十六聚体蛋白）——（、、、）4

调节亚基;

—催化亚基;—CaM第12页/共15页细胞受刺激后：胞内[Ca2+]↑→亚基：CaM*·(Ca2+)n

→磷酸化酶b激酶

（全酶）被激活cAMP→PKA途径

-亚基－P(活化)→激活－亚基→全酶被激活

糖原分解

-亚基-P→

使-亚基－P变构而去磷酸→－亚基失活

磷酸化酶b激酶（全酶）失活第13页/共15页（3