環化脫氨酶
詞性及解釋
【醫】亞胺甲基四氫葉酸環化脫氨酶
formiminotetrahydrofolatecyclodeaminase
胺基酸及其重要衍生物的生物合成
不同生物合成胺基酸的能力不同,合成胺基酸的種類也有很大差異。
必需胺基酸:肌體維持正常生長所必需而又不能自己合成,需從外界獲取的胺基酸。
人和大白鼠需以下十種胺基酸(由大白鼠餵飼試驗得來):Phe、Lys、Ile、Leu、Met、Thr、Trp、Val、(His、Arg)。
對於成人為前八種,對幼小動物為十種。
非必需胺基酸:肌體可以通過其他原料自己合成的胺基酸。
高等植物可以合成自己所需全部胺基酸。微生物合成胺基酸能力有很大差距。E.coli可合成全部所需胺基酸,乳酸菌則不能合成全部。
§4.2胺基酸生物合成途徑:
可用為生物遺傳突變株研究。使突變株在胺基酸的某個合成環節上產生缺失,造成某種中間物積累,從而判明各箇中間代謝環節,由此已闡明20種胺基酸的生物合成途徑。
在生物合成中,胺基酸的氨基多來自Glu的轉氨基反應,而各種碳骨架起源於TCA、糖酵解等代謝途徑,由此劃分為若干類型。根據生物合成起始物的不同,可將胺基酸生物合成途徑歸納為六族。
P341圖31-1為胺基酸生物合成的分族情況:①谷氨酸族②天冬氨酸族③絲氨酸族④丙氨酸族⑤芳香胺基酸族⑥組氨酸。P341圖31-2為20種胺基酸生物合成概貌。
(一)谷氨酸族胺基酸的生物合成:
均以α-酮戊二酸為前提。α-酮戊二酸形成Glu後可生成Gln、Pro和Arg(P344,P345圖31-6,P346圖31-7);在真菌中還可生成Lys(P347圖31-8)。
(二)天冬氨酸族胺基酸的生物合成:
草醯乙酸生成Asp後可生成Asn,經天冬氨酸β-半醛可生成Lys(P349圖31-9),再經高絲氨酸可生成Thr,進一步生成Ile,還可生成Met(P350圖31-10,P351圖31-11,圖31-12)。
(三)丙氨酸族胺基酸的生物合成:
丙酮酸可直接生成Ala,經α-酮異戊酸可生成Val和Leu(P352圖31-13,P353圖31-15)。
(四)絲氨酸族胺基酸的生物合成
以甘油酸-3-磷酸(酵解中間產物)為出發點合成Ser,然後合成Gly和Cys(P354圖31-16,圖31-17,P355圖31-19)。
(五)芳香族胺基酸的生物合成
合成起始物為磷酸烯醇丙酮酸與赤蘚糖-4-磷酸,經莽草酸→分支酸→予
(P358圖31-22)
Trp
苯酸而生成Phe和Tyr(P356圖31-20,P357圖31-21)。
(六)組氨酸的生物合成
5-磷酸核糖-1-焦磷酸(5-PRPP)經10步反應生成His(P360圖31-23)。
§4.3胺基酸轉化為其他胺基酸及其代謝物
(一)氧化氮的形成
NO是脊椎動物體內一種重要的信息分子,在信號傳導過程中起重要作用,它是由Arg在氧化氮合酶催化下形成的(P363)。NO可自由跨膜擴散,非常適合在細胞內部以及細胞之間作為瞬間的信號分子,一般只存在幾秒鐘。
(二)谷胱甘肽
(1)結構式見P364還原型谷胱甘肽,注意是γ-Glu的γ-COOH與Cys的氨基形成肽鍵。SH
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還原型谷胱甘肽簡寫為γ-Glu-Cys-Gly,或GSH
氧化型谷胱甘肽簡寫為γ-Glu-Cys-Gly,或GSSG
∣
S
∣
S
∣
γ-Glu-Cys-Gly
GSSG在谷胱甘肽還原酶催化下還原成GSH
(2)作用:
1.GSH保護血液中紅細胞,維持血紅素中的Cys處於還原態。正常情況下GSH:GSSG>500:1,谷胱甘肽起到巰基緩衝劑作用。
2.GSH起解毒作用,可清除H2O2或有機氧化物。
3.參與胺基酸轉運,經γ-谷氨醯循環,幫助胺基酸完成跨膜吸收,生成γ-谷氨醯氨基酸,使胺基酸從膜外轉運到細胞內被細胞吸收。見P364圖31-27。
(三)肌酸的生物合成:
結構式及肌酸的合成見P366圖31-28,磷酸肌酸見P35(下冊)。
肌酸含N-P高能鍵,在肌肉和神經的貯能中占有重要地位。
(四)卟啉、血紅素的生物合成:
(1)卟啉是以Gly和琥珀醯CoA為原料合成的,見P366,先合成3-氨基乙醯丙酸。
(2)二個3-氨基乙醯丙酸再縮合、脫水環化生成膽色素原,P368。
(3)四個膽色素原分子在膽色素原脫氨酶作用下脫去3分子NH3生成線型四吡咯,P369。
(4)線型四吡咯環化脫NH3生成尿卟啉原Ⅰ,結構式見P369圖31-32。
(5)血紅素合成:
結構式見P371圖31-37。血紅素降解後產物為膽紅素,結構見P371圖31-38。膽紅素是體內過氧化物的有效清除劑,是血漿中三種主要的抗氧化劑之一。血液中膽紅素濃度升高,皮膚、眼球變黃。
膽紅素可從動物膽、肝中提取,為配製
參考資料:
http://www.kaoyansky.cn/viewthread.php?tid=11258&fromuid=0