蛋白质降解和氨基酸分解代谢1

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1、第30章蛋白质降解和氨基酸的分解代谢一、蛋白质的降解（一）内源性蛋白质降解的特点1、有选择性2、细胞的营养状态每天都有一定量的细胞内蛋白被降解：—被异常修饰的非正常蛋白、突变蛋白—需及时灭活的具调节活性的蛋白（如关键酶）—食物蛋白供应充足或过量—当aa丰富时，蛋白降解加速—饥饿或糖尿病时无法获得充足的糖做燃料（二）蛋白质降解的反应机制1、溶酶体无选择的降解蛋白质蛋白质50~500nm50种水解酶单层膜游离于细胞质中，过于微小难以观察小分子单元白细胞杀菌、细胞自溶也与之有关细胞如何有选择地降解“过期蛋白”，而不影响细胞的正常功能？内源过期蛋白质水解氨基酸？2、泛肽识

2、别降解的蛋白质泛肽识别并在溶酶体中水解泛肽(ubiguitin)给选择降解的蛋白质加以标记是一个有76个氨基酸残基的蛋白质单体，由于它无所不在，而且在真核细胞中含量丰富，因而得名“ubiquitin”。它以高度保守、氨基酸序列极少变化闻名，在不同种属生物中是同一的，如人与酵母，只有3个氨基酸残基不同泛肽作用机制过期蛋白质泛肽复合体UCDEN氨基酸泛肽UCDEN：Ubiquitin-conjugatingenzyme，泛肽-连接的降解酶泛肽的C末端羧基与蛋白质的赖氨酸的ε—氨基连接被标记后的内源蛋白质50~500nm各种蛋白水解酶双层膜游离于细胞质中，过于微小难以观

3、察小分子单元溶酶体蛋白质降解的泛肽途径E1-S-E1-SHE2-S-E1-SHE2-SHE2-SHATPAMP+PPiE3多泛肽化蛋白ATP26S蛋白酶体20S蛋白酶体，又称泛肽连接的降解酶ATP19S调节亚基去折叠水解E1：泛肽活化酶E2：泛肽载体蛋白E3：泛肽-蛋白质连接酶（ubiquitin）蛋白质的生理功能组织细胞重要的组成成分，维持组织、细胞的生长，更新和修补组织参与多种重要的生理活动(如酶、激素)氧化供能（17.9KJ/g蛋白质）可转化为糖和脂肪等氨基酸为含氮化合物合成的提供氮源（三）机体对外源蛋白质的需要及消化*总氮平衡：摄入氮=排出氮即蛋白质分解与

4、合成处于平衡，如成人*正氮平衡：摄入氮>排出氮即蛋白质合成量多于分解量，如儿童、孕妇*负氮平衡：摄入氮<排出氮即蛋白质分解量多于合成量，如饥饿、消耗性疾病食物摄入氮-(尿氮+粪氮)可反映体内蛋白质合成与分解的动态关系氮平衡蛋白质的需要量成人每日最低需要量:30～50g/d我国营养学会推荐的成人每日需要量:80g/d——取决于其含必需氨基酸种类及含量的多少必需氨基酸：机体不能合成、必需从食物中摄取：赖、缬、异亮、苯丙、蛋、亮、色、苏氨酸非必需氨基酸：体内可合成的氨基酸半必需氨基酸：婴幼儿时期合成量不能满足需要组氨酸和精氨酸蛋白质的营养价值一两色素本来淡些氮的保留量B

5、V=100%氮的吸收量蛋白质的互补作用指营养价值较低的蛋白质若其必需氨基酸互相补充混合食用时则可大大提高营养价值。蛋白质的生理价值（BV）：指食物蛋白的利用率蛋白质营养价值的化学评分蛋白来源重量%单食时BV混食时BV——————————————————————豆腐干426577面筋5867——————————————————————小麦3967小米135789牛肉2669大豆2264—————————————————混合食物蛋白质的互补作用水解胞外酶氨基酸吸收入作为氮源和能源进行代谢蛋白质不能储备外源蛋白质1、蛋白质的消化内肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜

6、蛋白酶、弹性蛋白酶（水解蛋白质内部肽键）外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶（从肽链两端开始水解肽键）主要的酶类：据水解肽键部位的不同分为两类：NH3+—NH3+—COO-—COO-—外切酶—氨肽酶随机内切酶特定氨基酸间限制性内切酶外切酶—羧肽酶最终产物—氨基酸胃蛋白酶原H+蛋白质多肽（主）酶原的激活水解2、消化过程（1）胃中消化胃蛋白酶胃蛋白酶胰蛋白酶原肠激酶糜蛋白酶弹性蛋白酶羧基肽酶（+）蛋白质肽氨基酸内肽酶外肽酶酶原的激活胰蛋白酶水解（2）小肠内消化（主要部位）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

7、酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe.Trp）胃蛋白酶：芳香族AA、Leu、Ile胰蛋白酶：碱性AA糜蛋白酶：芳香族AA弹性蛋白酶：脂肪族AA羧基肽酶A：中性AAB：碱性AA氨肽酶：（1）主要部位：小肠A氨基酸运载蛋白碱性氨基酸运载蛋白酸性氨基酸运载蛋白亚氨基酸运载蛋白B-谷氨酸循环（2）吸收机制中性氨基酸运载蛋白3、氨基酸的吸收CO----NH-CH-CO--NH-CH2-COOH（CH2）3CH2HCNH2SHCOOH还原型谷胱甘肽氨基酸-谷氨酰基转移酶谷胱甘肽半胱氨酰甘氨酸-谷氨酰氨基酸-谷氨酸环化酶5-氧脯氨酸氨基酸谷胱甘肽合成酶甘氨酸

8、-谷氨酰半