蛋白质的酶促降解和AA代谢
α-酮酸1
转氨酶
R2-C| H-COONH+3
α-氨基酸2
(辅酶:磷酸吡哆醛)
-氨基酸 磷酸吡哆醛
醛亚胺
互变异构
-酮酸
磷酸吡哆胺
酮亚胺
磷酸吡哆醛的作用机理
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 (GPT)
谷草转氨酶 (GOT)
(三)、联合脱氨基作用
1、概念 2、类型
转氨基作用 和氧化脱氨基 作用联合进行 的脱氨基作用 方式。
1、概念: 肽酶:肽链外切酶,可分别从多肽链的游离羧 基端或游离氨基端逐个水解AA的酶。
氨肽酶:从多肽链氨基端逐个水解AA的酶。 羧肽酶 羧肽酶 A:水解中性AA为羧基
末端的肽键 羧肽酶 B:水解碱性AA为羧基
末端的肽键
2、肽酶的种类和专一性
编号
3、4、11
3、4、13 3、4、14
名称
-氨酰肽水解酶 (-aminoacyl
2、还原脱氨基作用
NH2 R-CH-COOH + 2H 氢化酶 R-CH2-COOH + NH3
3、脱水脱氨基作用
CH2OH CH-NH2 COOH
丝氨酸脱水酶
CH3 C=O + NH3 + H2O COOH
(五)、脱酰胺基作用
二、脱羧基作用
(一)、直接脱羧基作用
氨基酸在脱羧酶催化下,发生脱羧基,形成胺类 化合物的反应。
(三)、氧化脱羧基脱氨基: ※※ 1、氨基酸的茚三酮反应。 2、色氨酸的氧化脱氨基脱羧基。
三、AA降解产物的去向
(一)、氨的代谢转变 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的主要形式; 解除氨毒。
3、生成铵盐:保证细胞内正常的pH。
peptide hydrolase)
作用特征
作用于多肽链的N-末端
-羧肽水解酶
(-carboxyl peptide hydrolase)
作用于多肽链的C-末端
二羧肽水解酶 (dipeptide hydrolase)
水解二肽
(二)、蛋白酶
1、概念:
蛋白酶又称肽链内切酶,它能水解肽链内部的 肽键,使蛋白质多肽链水解为许多小肽段。
4、经鸟氨酸循环,合成尿素,排出体外。 在哺乳动物体内,氨的主要去路是在肝脏中
合成尿素并随尿排出体外。
2NH3 + CO2 + 3ATP + 3H2O
多泛肽化蛋白
19S调节亚基
ATP
ATP
去折叠 水解
20S蛋白酶体
26S蛋白酶体
第二节 AA的分解与转化
一、氨基酸的脱氨基作用
(一)、氧化脱氨基作用
(二)、转氨基作用 (三)、联合脱氨基作用 (四)、非氧化脱氨基作用 (五)、脱酰胺基作用
(一)、氧化脱氨基作用
氧化脱氨基作用: 氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成 相应的α-酮酸的过程。主要有以下两种类型:
活性中心含有 枯草杆菌蛋白酶 Zn2+ 、 Mg2+等 嗜热菌蛋白酶
3、几种蛋白酶的专一性
O
O
嗜热菌蛋白酶
O
H2N-CH-C-N-CH-C-N-CH-C-N-CH-
R1
H R2
H R3
H R4
氨 芳 胃 芳 胰凝 非
肽 香 蛋 香 乳蛋 极
酶 族 白 族 白酶 性
AA 酶 AA
AA
3、几种蛋白酶的专一性
在转氨酶的催化下, 一个α-氨基酸的氨基转移到另一个α-酮酸的酮基 碳原子上,结果原来的α-氨基酸生成相应的α-酮酸,而原来的α-酮酸则形 成了相应的α-氨基酸,这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。
R1-C| H-COONH+3
α-氨基酸1
R2-C|| -COOO
α-酮酸2
R1-C|| -COOO
泛肽: 真核细胞内普遍存在的一种8.5kDa, 76氨基酸残基,与被降解蛋白质共价结合 的小肽。
(二)、蛋白质降解的泛肽途径 ※※
ATP AMP+PPi
E2-SH
(ubiquitin) E1-SH
E1-S-
E1-SH
E1:泛肽激活酶
E2-S-
E3 泛肽-蛋白质连接酶
目录 第一节 蛋白质的酶促降解 第二节 AA的分解与转化 第三节 AA的生物合成
第一节 蛋白质的酶促降解
一、蛋白质水解酶的种类和专一性 (一)、肽酶(Peptidase) (二)、蛋白酶(Proteinase)
食物中摄取的蛋白质 组成机体细胞的蛋白质
细胞内合成的蛋白质
水解酶
AA
肽酶、蛋白酶
(一)、肽酶
O
O
O
O
-C-N-CH-C-N-CH-C-N-CH-C-N-CH-COOH
H R5
碱 性 AA Lys Arg
H R6
Met
胰 蛋 白 酶
H R7
溴 化 氰
H Rn
羧 肽 酶
回首页
二、细胞内蛋白质降解途径 (一)、溶酶体途径:
无选择地降解蛋白质。 (二)、泛肽(ubiquitin)途径: ※※
有选择性地降解被标记的蛋白质。
COOH
CH2 CH2
+ H2O
L-谷氨酸脱氢酶
CH NH2 COOH
NAD(P)+ NAD(P)H+H+
COOH
CH2 CH2 C=O
+ NH3
COOH
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶(FAD、FMN) R-C|| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
O
α-酮酸
(二)、转氨基作用 ※※
辅酶是磷酸吡哆醛。
COOH (CH2)2 CHNH2 COOH
Glu脱羧 ※ Glu脱羧E
CO2
COOH (CH2)2 CHNH2 γ-氨基丁酸
Ser的脱羧 ※
Lys、鸟氨酸的脱羧
(二)、羟化脱羧基:
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。
在植物体内可以由这二个化合物转变成生物碱、吗啡、 秋水仙碱植物加倍,抑制细胞的有丝分裂。
2、蛋白酶的种类和专一性
编号
名称
作用特征 实例
3、4、2、1 丝氨酸蛋白酶类 3、4、2、2 半胱氨酸蛋白酶类
活性中心含 Ser
活性中心含 Cys
胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶
木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝酶
3、4、2、3 天冬氨酸蛋白酶类
活性中心含 Asp, 最适pH 在5以下
胃蛋白酶 凝乳酶
3、4、2、4 金属蛋白酶类
a、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联 b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
方式一:转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联。
α-氨基酸
α-酮戊二酸
转氨酶
NH3+NADH
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
L-谷氨酸
H20+NAD+
方式二:转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
(四)、非氧化脱氨基作用: 1、直接脱氨基作用:苯丙氨酸解氨酶(PAL)