蛋白质的酶促降解和aa代谢

蛋白质的酶促降解和aa代谢蛋白质的酶促降解和aa代谢第1页第八章蛋白质酶促

降解和AA代谢第一节蛋白质酶促降解食物中摄取蛋白质组成机体细胞蛋白质水解酶AA

细胞内合成蛋白质肽酶、蛋白酶蛋白质的酶促降解和aa代谢第2页一、肽酶

肽酶：可分别从多肽链游离羧基端或游离氨基端逐一水解AA酶。

氨肽酶：从多肽链氨基端逐一水解AA酶。

羧肽酶羧肽酶A：水解中性AA为羧基

末端肽键羧肽酶B：水解碱性AA为羧基

末端肽键蛋白质的酶促降解和aa代谢第3页二、蛋白酶蛋白酶又称肽链内切酶，它能水解肽链内部肽键，使蛋白质多肽链水解为许多小肽段胃蛋白酶：水解由芳香族AA-NH2形成肽键胰凝乳蛋白酶：水解由芳香族AA-COOH形成肽键蛋白质的酶促降解和aa代谢第4页

嗜热菌蛋白酶：水解由非极性AA-NH2形成肽键

溴化氰：水解由MetCOOH形成肽键

胰蛋白酶；水解由Lys、Arg等碱性AACOOH形成肽键蛋白质的酶促降解和aa代谢第5页O

OOH2N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－

R1

HR2HR3H

R4

氨

胃

芳

胰凝

非

肽

蛋

香

乳蛋

极

酶

白

族

白酶

性

酶

AA

AA嗜热菌蛋白酶蛋白质的酶促降解和aa代谢第6页OOOO－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－COOHHR5HR6

HR7HRn

Met

碱性AA

LysArg胰蛋白酶溴化氰羧肽酶回首页蛋白质的酶促降解和aa代谢第7页第二节AA分解与转化AA共同代谢路径：

R－C－COOH+NH3R－CH－COOHONH2R－CH2－NH2+CO2脱氨基作用脱羧基作用蛋白质的酶促降解和aa代谢第8页一、脱氨基作用蛋白质的酶促降解和aa代谢第9页L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及肾脏，辅基为FMN）D-氨基酸氧化酶（活性强，但体内D-氨基酸少，辅基为FAD）氨基酸氧化脱氨主要酶：L-谷氨酸脱氢酶（辅酶为NAD+或NADP+）1.氧化脱氨基作用蛋白质的酶促降解和aa代谢第10页R－CH－COOH+O2+H2OD或L－AA氧化ENH2OR－C－COOH+NH3+H2O2（存在于动物肝、肾和一些细菌、真菌中）蛋白质的酶促降解和aa代谢第11页COOHCOOHCHNH2C=OCH2+H2O谷氨酸脱氢酶

CH2+NH3CH2NAD(P)+NADPHCH2COOH+H+COOH谷氨酸a–酮戊二酸谷氨酸脱氢酶是主要脱氢酶，专一性很强。蛋白质的酶促降解和aa代谢第12页二、转氨基作用氨基酸在转氨酶(transaminase)作用下，可逆将其氨基转移给α-酮酸，结果氨基酸转变成α-酮酸，而原来α-酮酸接收氨基转变成另一个氨基酸，此反应称为转氨基作用。蛋白质的酶促降解和aa代谢第13页ALT谷丙转氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)

试验证实，除Lys、Arg和Thr外，其余L-AA都能够经转氨酶转氨作用形成，且大多数转氨酶都需Glu作为氨基供体，所以Glu是AA转换站。蛋白质的酶促降解和aa代谢第14页AST谷草转氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)

蛋白质的酶促降解和aa代谢第15页辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺(VB6)。蛋白质的酶促降解和aa代谢第16页3、联合脱氨基作用

（生物体脱氨基主要形式）（1）概念（2）类型(1)、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联(2)、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联

转氨基作用和氧化脱氨基作用联合进行脱氨基作用方式。蛋白质的酶促降解和aa代谢第17页COOHR(CH2)2

NH3+NADH+H+CH－NH2

C=O(或NADPH+H+)COOHCOOH

转氨酶

COOHL－谷氨酸脱氢酶R(CH2)2

C=OCHNH2NAD+(或NADP+)+H2OCOOHCOOH(1)转氨E－谷氨酸脱氢E联合脱氨作用(肝、肾）蛋白质的酶促降解和aa代谢第18页(2)：转氨E－嘌呤核苷酸循环联合脱氨作用（心肌、骨骼肌、脑）蛋白质的酶促降解和aa代谢第19页4、非氧化脱氨基作用：大多数在微生物中进行（1）直接脱氨基作用：苯丙氨酸解氨酶（PAL）蛋白质的酶促降解和aa代谢第20页（2）还原脱氨基作用NH2R-CH-COOH+2H氢化酶

R-CH2-COOH+NH3（3）脱水脱氨基作用CH2OHCH3CH-NH2

丝氨酸脱水酶

C=O+NH3+H2OCOOHCOOH蛋白质的酶促降解和aa代谢第21页5、脱酰氨基作用蛋白质的酶促降解和aa代谢第22页二、脱羧基作用1、直接脱羧基作用

AA脱羧E广泛存在于生物体内，以磷酸吡哆醛为辅酶。（1）Glu脱羧COOHCOOH(CH2)2Glu脱羧E(CH2)2CHNH2CO2CHNH2COOHY-氨基丁酸蛋白质的酶促降解和aa代谢第23页Y-氨基丁酸是抑制性神经递质，在水稻抗虫品种中，Glu脱羧酶活性很高，产生较多Y-氨基丁酸，它对昆虫神经系统传导有阻滞作用，抗虫。脱羧酶辅酶是磷酸吡哆醛，生成胺含有主要生理作用。蛋白质的酶促降解和aa代谢第24页（2）Ser脱羧蛋白质的酶促降解和aa代谢第25页(3)Lys、鸟氨酸脱羧蛋白质的酶促降解和aa代谢第26页（4）Trp脱羧蛋白质的酶促降解和aa代谢第27页2、羟化脱羧基作用Tyr在酪氨酸酶作用下发生羟化生成多巴氧化成黑色素。多巴脱羧生成多巴胺,在植物体内能够由这二个化合物转变成生物碱、吗啡、秋水仙碱植物加倍,抑制细胞有丝分裂。蛋白质的酶促降解和aa代谢第28页三、AA降解产物去向（一）氨代谢转变在正常情况下细胞中游离氨浓度非常低

1、重新合成AA：不能增加AA数量，能改变AA种类

2、生成酰胺：酰胺是生物体贮藏和运输氨主要形式；解除氨毒蛋白质的酶促降解和aa代谢第29页3、生成铵盐：确保细胞内正常pH4、经鸟氨酸循环，合成尿素，排出体外

在哺乳动物体内，氨主要去路是在肝脏中合成尿素并随尿排出体外。H2N2NH3+CO2+3ATP+3H2OC=O+2ADP+H2NAMP+4Pi蛋白质的酶促降解和aa代谢第30页氨排泄蛋白质的酶促降解和aa代谢第31页水生生物直接扩散脱氨（NH3）哺乳、两栖动物排尿素各种生物依据安全、价廉标准排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越复杂、越耗能？体内水循环快速，NH3浓度低，扩散流失快，毒性小。？体内水循环较慢，NH3浓度较高，需要消耗能量使其转化为较简单，低毒尿素形式。蛋白质的酶促降解和aa代谢第32页鸟类、爬虫排尿酸均来自转氨不溶于水毒性很小需更多能量为何这类生物如此排氨？水循环太慢，保留水分同时不中毒，付出高能量代价。高等植物，以Gln/Asn形式储存氨，不排氨。蛋白质的酶促降解和aa代谢第33页尿素(urea)生成蛋白质的酶促降解和aa代谢第34页

在植物体内也有尿素生成，植物体中含有脲酶，能将尿素水解：H2NC=O+H2O脲酶

2NH3+CO2H2N生成氨可再循环利用。蛋白质的酶促降解和aa代谢第35页（二）a-酮酸代谢转变1、还原氨基化－－合成新AA2、转变为糖和脂肪生糖AA：在生物体内能够转变为糖AA，代谢终产物为丙酮酸或TCA循环有机酸。

生酮AA：在生物体内能够转变为酮体AA，代谢终产物为乙酰CoA或乙酰乙酰CoA。（只有Leu、Lys是纯粹生酮）

3、氧化为CO2和H2O蛋白质的酶促降解和aa代谢第36页碳骨架氧化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CoAα-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谷氨酰胺蛋白质的酶促降解和aa代谢第37页（三）脱羧基产物转化胺：生理活性物质Lys－尸胺（戊二胺）鸟AA－腐胺（丁二胺）－精胺、亚精胺Trp－色胺－吲哚乙酸Ser－乙醇胺－胆碱－卵磷脂脑磷脂Cys－β-巯基乙胺Asp－β-丙氨酸CoA、ACP蛋白质的酶促降解和aa代谢第38页

氨基酸

脱羧

CO2+胺氨基化脱氨

NH3

a-酮酸

新AA酰胺胺盐尿素

糖CO2+H2O脂肪返回蛋白质的酶促降解和aa代谢第39页本章复习关键点：氨基酸主要脱氨基方式包含哪些？了解其概念？维生素B6在生物体能主要功效？了解生物体能氨基酸代谢主要路径？蛋白质的酶促降解和aa代谢第40页习题1．谷丙转氨酶辅基是（

）A、吡哆醛B、磷酸吡哆醇C、磷酸吡哆醛D、吡哆胺E、磷酸吡哆胺2．植物生长激素

-吲哚乙酸可由氨基酸脱去羧基后一步转变而成，该种氨基酸是（

）A、苯丙氨酸B、色氨酸C、组氨酸D、精氨酸3．以下过程不能脱去氨基是（

）A、联合脱氨基作用B、氧化脱氨基作用C、嘌呤核甘酸循环D、转氨基作用4．以丙氨基为例说明生糖氨基础转变成糖过程。5．计算1mol丙氨酸在植物或动物体内彻底氧化可产生多个摩尔ATP。蛋白质的酶促降解和aa代谢第41页复习题1．紫外吸收法（280nm）定量测定蛋白质时其主要依据是因为大多数可溶性蛋白质分子中含有

,,

。2．蛋白质结构中主键称为

键，次级键有

、

、

、

、

；次级键中属于共价键是

键。3．蛋白质二级结构基础类型有

、

、

和

。其作用力为

。4．在适当浓度β-巯基乙醇和8M脲溶液中，RNase（牛）丧失原有活性。这主要是因为RNA酶