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1、生物化学与生物物理进展1989年第16卷第1期多胺代谢与调节缪金明潘瑞彭(上海第二医科大学仁济医院)提要,、,多胺为阳离子脂肪族胺在细胞生长增殖和分化过程中具有重要的调控作用、、主要参与DNARNA和蛋白质的合成及稳定性的调节以及细胞膜功能酶功能。,,及环磷酸核普代谢等过程的调节在另一方面多胺代谢中的一些晦含量低半衰,,、,期短易于被诱导因此又可受到体内许多因素如激素体液因子的调节使多胺维,保证。持在一定水平并保持多胺各成分之间的正常比例细胞在正常水平增值分化、本文着重介绍了多按的合成代谢相互转化及分解代谢的途径和参与这些代谢的晦,的一些特性及其调节这些晦的各种因素并探讨了多胺代谢在基拙研
2、究及临床应用上的意.义polaneurr-,:、:多胺(ymi)一般是指腐胺(P出现三个高峰分别在G早期G后期/s早eseine,Put、serne,Z,)精眯(pmidiSpd)和精期和s后期/G期而持续增殖的细胞则缺少erne,,。胺(spmispm)三种成分是普遍存在于第一个峰应用多胺合成抑制剂耗竭细胞内多胺后,细胞周,G,,真核生物与原核生物细胞代谢过程中的一种脂期进行性延长细胞在期积聚,,。肪族多阳离子胺在生理pH值时带有正电荷同时细胞内肌动微丝和微管蛋白消失补充外、,仁31。可以通过离子键和氢键的形式与核酸蛋白质源性多胺后细胞立即恢复正常增殖与分裂、及含有负电荷基团的磷脂等物质
3、结合,调节它此外一些激素神经生长因子诱导的细胞分化,往往需要多胺物质的介导川。由此可见多胺在们的生物学活性和功能又由于多胺化学结构、的某些部分具有脂肪族的特性,因而又可以出细胞生长增殖和分化过程中具有重要的调控现在[lJ。,某些疏水环境中如细胞膜上正是多胺作用而且与此同时多胺代谢又受到体内诸多,因素的调节,保证细胞在正常水平上增殖分化。的这种特殊的双重特性它在许多细胞生物学过程,、中发挥重要的调控功能控制细胞的生长本文就近年来多胺代谢与调节研究的进展作一、。,。增殖分裂和分化综述以期达到抛砖引玉之目的,a早在20多年前Dykstr等首先发现肝再生时精眯水平增高〔2,,后来研究者陆续报道多胺
4、的生物合成许多细胞在刺激生长时都伴有多胺合成的增。鸟氨酸通过多胺合成是从鸟氨酸开始的,、,,加并且先于DNARNA和蛋白质合成于鸟氨酸脱狡酶(ODC)作用脱去狡基形成腐胺是提出了多胺调。,节这些过程的可能性随着新然后经过一次丙胺基转移反应生成精眯后者,。。丙胺基技术的发展这种假设得到证实细胞周期动再经过一次丙胺基转移反应形成精胺,。一一enosetonne,力学研究发现当细胞从静止期(G期)刺激增来自S腺营蛋氨酸(SAdylmhi主,一一。殖时多胺合成酶及多胺浓度在细胞周期中可SAM)脱梭后的S腺营甲硫丙胺(DSAM)鸟氨酸是精氨酸经精氨酸酶水解掉一分子尿素1976年Canellakis等
5、人证实了一种非竞争性l。,后的产物(图)的蛋白抑制剂ODC抗酶这种抗酶在体内—,可被多胺和二氨丙烷诱导产生并特异地与COOHNH{!。。:。。一H一N;:(精二酸、,HZN一C一NH之ODC结合生成无活性的酶抗酶复合物使*N一2夕,—己。酸)ODC失活哺乳动物细胞还含有一种蛋白因法:绝默、监Z2孑ant一antize,eo门韶子抗抗酶(iym)可特异性地与州一Z‘一Z玩N(cH)NH(腐陀)—一,ODC酶抗酶复合物中的抗酶结合释放HZN一(C玩沁一NH一(CHZ)4一NHZ(精眯)被抗酶结—合的ODC,使其恢复活性;¼ODc一DSAMri:.MTA降解的调节在诱导细胞生长时及用多胺合成I几
6、N‘(c一加甘.(c氏)‘一NH一〔C执):一NHZ(精胺)氏)a—,抑制剂处理细胞时ODc酶半衰期明显延长;½酶的活性形式与无/低活性形式的调节:图1多胺的合成精氨酸酶;2鸟氨酸脱狡酶;3精眯合成酶;ODC酶蛋白可通过翻译后磷酸化作用或酞胺4精胺合成酶基转移作用进行酶动力学的活性形式与无/低在〔,,。夭然的多胺合成途径中共有四个酶参活性形式的相互转换.与,即两个脱梭酶鸟氨酸脱竣酶(ODC由于细胞生长过程与多胺合成密切有)和一—,s腺昔蛋氨酸脱竣酶(SAMD);两个丙胺基转关因而许多刺激细胞生长的物质均可诱导。两种ODC,:移酶精眯合成酶和精胺合成酶脱竣酶活性的增加叫已得到证实的有¹激酶在
7、—哺乳动物细胞中含量很低,半衰期很短,而素:生长激素,雄性激素,ACTH、儿茶酚胺、,,、、、且极易诱导是多胺合成的关键酶起着重要黄体素促性腺激素肾上腺皮质激素前列腺。:、Z、、、的调节作用丙胺转移酶在细胞内的含量要比素EE高血糖素胰岛素胰岛素样活性因、、、,TSHoDc和sAMD高得多所起的调节作用亦子甲状旁腺素神经生长因子和上皮、o生长因子等;º环磷酸核昔及其它:butyry/JDil,c、utrc、、、ODC是多胺
