蛋白质的降解和氨基酸代谢

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1、第九章蛋白质的降解和氨基酸代谢蛋白质的消化降解:外源蛋白的消化内源性蛋白的选择性降解氨基酸的降解和转化氨基酸的生物合成肽酶（Peptidase）：肽链外切酶蛋白酶(Proteinase)：肽链内切酶第一节  蛋白质消化、降解一、水解蛋白质的酶的种类消化道内几种蛋白酶的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe.Trp）哺乳动物的胃、小肠中含有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶、弹性蛋白酶。经上述酶的作用，蛋白质水解成游离氨基酸，在小肠被吸收。被吸收的氨基酸

2、（与糖、脂一样）一般不能直接排出体外，需经历各种代谢途径。二、 外源蛋白质消化吸收（1）不依赖ATP的溶酶体途径，没有选择性，主要降解细胞通过胞吞作用摄取的外源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白。（2）依赖ATP的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命蛋白（调节蛋白），此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。（选择性降解）真核细胞中蛋白质的降解途径意义：（1）清除异常蛋白；（2）细胞对代谢进行调控的一种方式三、细胞内蛋白质的降解泛素是一种8.5KD（76AA残基）的小分子蛋白质，普遍存在于真核细胞内。一级结构高度保守，酵母与人只相差3个AA残基，

3、它能与被降解的蛋白质共价结合，使后者活化，然后被蛋白酶降解。2004年6日瑞典皇家科学院宣布，2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。泛素的羧基末端的Gly与将被送去降解的蛋白质的Lys的-氨基共价连接，而使将被降解的蛋白质携带了降解标记，这个过程分三步进行：①泛素的羧基末端以硫酯键与泛素活化酶（E1）相连。②泛素然后被转移到被称为泛素结合酶（E2）的许多同源小蛋白质的中某一小蛋白的巯基上。③泛素-蛋白质连接酶（E3）将活化的泛素从E2转移到已结合在E3上的蛋

4、白质的赖氨酸-氨基上，形成一个异肽键（isopetidebond）。泛素情况下可被几个泛素分子连接。第二节氨基酸的降解和转化氨基酸的去向：（1）重新合成蛋白质（蛋白质周转）（2）合成其它含氮化合物，如血红素、活性胺、GSH、核苷酸、辅酶等（3）彻底分解，提供能量食物蛋白中，经消化而被吸收的氨基酸（外源性AA）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性AA）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库。氨基酸代谢概况食物蛋白质氨基酸特殊途径-酮酸糖及其代谢中间产物脂肪及其代谢中间产物TCA鸟氨酸循环NH4+NH4+NH3CO2H2O体蛋白尿素尿酸

5、激素卟啉尼克酰氨衍生物肌酸胺嘧啶嘌呤SO42-生物固氮硝酸还原（次生物质代谢）CO2胺脱氨基作用氧化脱氨基非氧化脱氨基作用转氨基作用联合脱氨基脱羧基作用氨基酸的分解代谢主要在肝脏中进行一、脱氨基作用（一）氧化脱氨基AA酮酸+NH3L-谷氨酸脱氢酶NAD(P)+NAD(P)HH2ONH4+L-谷氨酸α-亚氨基戊二酸α-酮戊二酸在体内，谷氨酸脱氢酶催化可逆反应。一般情况下偏向于谷氨酸的合成，因为高浓度氨对机体有害。但当谷氨酸浓度高而NH3浓度低时，则有利于脱氨和α-酮戊二酸的生成。1、L-Glu脱氢酶反应不需氧。L-谷氨酸脱氢酶在动、植、微生物体内都有。

6、Ｌ—氨基酸氧化酶D-氨基酸氧化酶

7、α-氨基酸氨基酸氧化酶（FAD）α-酮酸R-CH-COO-NH+3

8、

9、R-C-COO-+NH3OFADFADH2FADH2+O2FAD+H2O22、氨基酸氧化酶①脱酰胺基作用②脱水脱氨基作用③还原脱氨基作用（严格无氧条件下）④氧化-还原脱氨基作用两个氨基酸互相发生氧化还原反应⑤水解脱氨基作用（大多在微生物中进行）（二）非氧化脱氨基作用脱酰胺基作用CH2-CONH2CH2-CH+NH3COO---+H2OCH2-COO-CH2-CH+NH3COO---+NH3谷氨酰胺酶CH2-CONH2CH+NH3COO---+H2O天

10、冬酰胺酶CH2-COO-CH+NH3COO---+NH3上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物中，有相当高的专一性。α-氨基酸1R1-CH-COO-NH+3

11、α-酮酸1R1-C-COO-O

12、

13、R2-C-COO-O

14、

15、α-酮酸2R2-CH-COO-NH+3

16、α-氨基酸2转氨酶（辅酶：磷酸吡哆醛）（三）转氨基作用概念:指在转氨酶催化下将α-氨基酸的氨基转给另一个α－酮酸，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。参与蛋白质合成的20种α-氨基酸中，除Gly、Lys、Thr和Pro不参加转氨基作用，其余均可由特异的转

17、氨酶催化参加转氨基作用。磷酸吡哆醛的作用机理转氨基作用机制迄今发现的转氨酶都以磷酸吡哆醛为辅基