1、第七章 蛋白質的酶促 降解和AA代謝第一節 蛋白質的酶促降解第二節 AA的分解與轉化第三節 氨基酸的生物合成(自學）一、肽鏈內切酶肽鏈內切酶：又稱蛋白酶，它能水解肽鏈內部的肽鍵，使蛋白質多肽鏈水解為許多小肽段 如:胃蛋白酶; 胰凝乳蛋白酶; 胰蛋白酶;第一節 蛋白質的酶促降解二、肽鏈外切酶肽鏈外切酶：肽酶，可分別從多肽鏈的游離羧基端或游離氨基端逐個水解AA的E。1、氨肽酶：從多肽鏈氨基端逐個水解AA的E。 羧肽酶 A：水解中性AA為羧基2、羧肽酶末端的肽鍵 羧肽酶 B：水解堿性AA為羧基 末端的肽鍵 O O OH2NCHCNCHCNCHCNCH R1 H R2 H R3 H R4 氨 胃 芳

2、胰凝 非 肽 蛋 香 乳蛋 極 酶 白 族 白酶 性 酶 AA AA回首頁第二節 AA的分解與轉化 AA的共同代謝途徑： RCCOOH + NH3RCHCOOH O NH2 RCH2NH2 + CO2脫氨基作用脫羧基作用一、脫氨基作用 1、氧化脫氨基作用 LAA氧化E：RCHCOOH + O2 + H2O LAA氧化E NH2 O RCCOOH + NH3 + H2O2（存在于動物肝、腎和某些細菌、真菌中）最適pH為10，在生理條件下活性不大 COOH COOHCHNH2 C=OCH2 + H2O 谷氨酸脫氫E CH2 + NH3CH2 NAD(P)+ NAD(P)H CH2COOH +H+

3、COOH谷氨酸 酮戊二酸谷氨酸脫氫E：在生物體內分布廣泛，且活性強，是氧化脫氨基作用的主要E、非氧化脫氨基作用：大多數在微生物中進行（1）直接脫氨基作用（PAL:苯丙氨酸解氨酶）（2）還原脫氨基作用 NH2R-CH-COOH + 2H 氫化E R-CH2-COOH + NH3（3）脫水脫氨基作用CH2OH CH3CH-NH2 絲氨酸脫水E C=O + NH3 + H2OCOOH COOH、脫酰氨基作用谷氨酰胺與天冬酰胺是生物體中氨基的儲備庫、轉氨基作用 轉氨酶：催化轉氨作用的酶稱為轉氨酶，以磷酸吡哆醛為輔酶，它是VB6的磷酸酯。AA1 + -酮酸2 轉氨E -酮酸1 + AA2 轉氨酶廣泛存在

4、于動、植物和微生物體內，其中重要的是谷丙轉氨酶（GPT）、谷草轉氨酶（GOT）。 COOH CH3 COOH CH3 CHNH2 + C=O GPT C=O + CHNH2(CH2)2 COOH (CH2)2 COOH COOH COOH Glu Pyr -Kg Ala COOH COOH COOH COOH CHNH2 + C=O GOT C=O + CHNH2(CH2)2 CH2 (CH2)2 CH2 COOH COOH COOH COOH 實驗證明，除Lys、Arg和Thr外，其余L-AA都可以通過轉氨酶的轉氨作用形成，且大多數轉氨酶都需Glu作為氨基的供體，所以Glu作為AA的轉換站。

5、、聯合脫氨基作用（生物體脫氨基的主要形式） COOHR (CH2)2 NH3+NADH+H+CHNH2 C=O (或NADPH+H+)COOH COOH 轉氨酶 COOH L谷氨酸脫氫酶R (CH2)2 C=O CHNH2 NAD+ (或NADP+)+H2OCOOH COOH(1)轉氨E谷氨酸脫氫E的聯合脫氨作用 NH2 HN N + H2O N N R-5-P（2）轉氨E嘌呤核苷酸循環聯合脫氨作用 （心肌、骨骼肌、腦、肝、腎 ）氨基酸 -酮戊二酸 天冬氨酸 NH3 腺苷酸代 次黃嘌呤核苷酸 琥珀酸 合成E 腺苷酸代琥珀酸 腺嘌呤核苷酸 -酮酸 L-谷氨酸 草酰乙酸 延胡索酸 蘋果酸 O HN

6、 N N N R-5-P二、脫羧基作用1、直接脫羧基作用 AA脫羧E廣泛存在于生物體內，以磷酸吡哆醛為輔酶。（1）Glu脫羧COOH COOH(CH2)2 Glu脫羧E (CH2)2 CHNH2 CO2 CHNH2COOH Y-氨基丁酸（2）Ser的脫羧(3) Lys、鳥氨酸的脫羧2、羥化脫羧基作用 Tyr在酪氨酸酶的作用下發生羥化生成多巴，進一步氧化成黑色素(皮膚，頭發等）。 三、AA降解產物的去向（一）氨的代謝轉變 在正常情況下細胞中游離氨濃度非常低 1、重新合成AA：不能增加AA數量，能改變AA種類 2、生成酰胺：酰胺是生物體貯藏和運輸氨的主要形式；解除氨毒3、生成銨鹽：保證細胞內正常的

7、pH 4、經鳥氨酸循環，合成尿素，排出體外 在哺乳動物體內，氨的主要去路是在肝臟中合成尿素并隨尿排出體外。 H2N2NH3 + CO2 + 3ATP + 3H2O C=O + 2ADP + H2N AMP + 4Pi 在植物體內也有尿素的生成，植物體中含有脲酶，能將尿素水解：H2N C=O + H2O 脲酶 2NH3 + CO2H2N生成的氨可再循環利用。（二）-酮酸的代謝轉變 1、還原氨基化合成新AA 2、轉變為糖和脂肪 生糖AA：在生物體內可以轉變為糖的AA，代謝終產物為丙酮酸或TCA循環的有機酸。 生酮AA：在生物體內可以轉變為酮體的AA，代謝終產物為乙酰CoA或乙酰乙酰CoA 。（只有

8、Leu、Lys是純粹生酮的） 3、氧化為CO2和H2O（三）脫羧基產物的轉化胺：生理活性物質Lys尸胺（戊二胺）鳥AA腐胺（丁二胺）精胺、亞精胺 Trp色胺吲哚乙酸Ser乙醇胺膽堿卵磷脂 腦磷脂Cys-巰基乙胺Asp-丙氨酸CoA 、 ACP回首頁第三節 氨基酸的生物合成一、氨基化作用（直接氨基化） NH3 + -酮酸 AA（一）氨的來源 1、生物固氮 某些微生物，在常溫常壓下，將N2轉變為NH3的過程。 在植物體內N是以NH3進入AA 的，而植物從土壤中吸收的主要是硝酸鹽。 硝酸還原主要在葉中進行，但在種子萌發初期或缺N的情況下，主要在根中進行。2、硝酸鹽的還原作用 NO3 NR NO2 N

9、iR NH4+ NADH+H+ NAD+H2O NADPH+H+ NAD(P)+H2O（1）NR（硝酸還原酶）（2）NiR （亞硝酸還原酶）NO3- + NAD(P)H+H+ NO2- + NAD(P)+ + H2ONO2- + 7H+ +6e- NiR NH3 + H2ONR是誘導酶，我國吳相鈺和湯佩松在1957年首先發現。（二）-酮酸的來源 1、來自糖代謝：Pyr、OAA、-Kg 2、來自GAC：CHOCOOH 3、來自脂類代謝3、分解代謝產生的NH3（三）氨的同化（氨基化作用） COOH COOH C=O + NH3 + NADH+H+ GDH CHNH2 + NAD+(CH2)2 (C

10、H2)2 +H2O COOH COOH 1、Glu合成途徑 Glu 其它AA （1）Glu脫氫酶途徑（異養真核生物）GDH對NH3的親和力低，反應要求較高的NH3,非Glu的合成主路徑。（2）GSGOGAT途徑（高等綠色植物）GS：谷氨酰胺合成E；GOGAT：谷氨酸合成ECOOH COOHCHNH2 CHNH2CH2 + NH3 + ATP GS CH2 + ADP + PiCH2 CH2COOH CONH2谷氨酸 谷氨酰胺COOH COOH COOHC=O CHNH2 CHNH2CH2 + CH2 + NADPHH+ GOGAT2CH2 + NADP+CH2 CH2 CH2COOH CONH2 COOH 谷氨酰胺 谷氨酸 光合作用 呼吸作用CO2 葡萄糖 乙醇酸 EMP PPP 磷酸核糖 His 乙醛酸 3-磷酸甘油酸 磷酸赤蘚糖 Gly 莽草酸