蛋白质的降解和氨基酸的代谢(II)

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1、生物化学第十二章蛋白质的降解和氨基酸代谢12.1蛋白质的降解1、外源蛋白质的酶水解（消化）由大分子转变为小分子，便于吸收主要在胃、小肠进行。1）胃内消化：胃蛋白酶（pepsin)作用:胃蛋白酶原→胃酸(H+)→胃蛋白酶低pH自身激活作用蛋白质小分子肽→肠道胃蛋白酶作用于：最适pH2，断裂点两侧均为疏水性aa胃蛋白酶2）小肠消化：a.肽链内切酶：水解pro内部肽键胰蛋白酶：Lys、Arg羧基端肽键(碱性）；胰凝乳蛋白酶（糜蛋白酶）：Phe、Tyr、Trp肽键；(芳香族）b.肽链外切酶：羧肽酶：从C端水解；氨肽酶：从N端水解c.二肽酶：水解一

2、切二肽几种蛋白酶原的激活肠粘膜细胞胆汁酸肠激酶自我催化胰蛋白酶原胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶肽小肽羧肽酶、氨肽酶小肽氨基酸至此：球蛋白几乎完全分解；纤维蛋白、角蛋白部分水解二肽酶二肽氨基酸2、内源（细胞内）蛋白质的降解内源蛋白质降解的必要性：排除不正常的蛋白质（防止其累积对于细胞的毒害）；排除累积过多的酶和调节蛋白（调节细胞内代谢）；以蛋白质的形式贮存养分，需要时将其降解。半衰期：蛋白质降解至浓度一半所需的时间特定组织中不同酶/蛋白质的半衰期变化相当大（如降解最迅速的酶都位于

3、重要的代谢调控位点p421）细胞中蛋白质降解的速率还同其营养状况和激素水平有关组织蛋白质降解途径有很多种，真核细胞了解较清楚的主要有两类：1、溶酶体的蛋白质降解途径（半衰期长的蛋白质）具有单层膜被的细胞器，约有50种水解酶→酸性水解酶（最适pH5）少量泄漏到胞质中不会引起细胞损伤（胞质中pH为7.0）营养充足时，无选择地降解通过胞吞作用摄取的蛋白质（蛋白质大分子变为溶酶体的内容物→降解）饥饿状态细胞中（长期进食后活化）选择性途径：在某些组织中会引入和降解含有Lys-Phe-Glu-Arg-Gln五肽或密切相关序列的胞内蛋白质2、泛素介导的

4、蛋白质降解途径泛素：76个aa残基组成的小分子碱性蛋白质，又称泛肽该途径依赖ATP，需要泛素（多为半衰期短的蛋白质）通过泛肽以共价键相联而给被选定降解的蛋白质加以标记泛素化的蛋白质由蛋白酶体（很大的多蛋白质复合物，含有多种酶，能识别泛素，将被选定的蛋白质降解为多个小肽，泛素释放重复参加反应）降解12.3氨基酸的分解代谢主代谢路径：脱氨，产生酮酸和氨12.3.1氨基酸在分解代谢上的分类酮酸能够在体内转变成糖的氨基酸为生糖氨基酸（多数，能生成丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡羧酸或草酰乙酸）转变为酮体的氨基酸称生酮氨基酸（能生成乙酰乙酸或乙酰

5、CoA）既能转变为糖又能转变为酮体的氨基酸称生糖兼生酮氨基酸12.3.2氨基酸的共同分解反应1、脱氨基作用：氧化性脱氨脱酰胺基作用转氨基脱氨联合脱氨Aspartate天冬氨酸Glutamate谷氨酸酸性氨基酸Asparagine天冬酰胺Glutamine谷氨酰胺酸性氨基酸酰胺1）氧化脱氨α-氨基酸+NADP+（NAD+或FAD）+H2O→α-酮酸+NADPH（NADH或FADH2）+NH3+H+氨基酸氧化酶（或脱氢酶）其中活性最强的为谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶广泛分布在肝细胞（或肾）中，以NAD+或NADP+为辅酶，可直接脱氨2）脱酰氨基作

6、用Asn和Gln的脱酰胺基酰胺酶催化的水解脱酰胺作用Asn+H2O→Asp+NH3H2O++NH3谷氨酸CONH2CH2CH2CHNH2COOH谷氨酰胺谷氨酰胺酶COOHCH2CH2CHNH2COOH3）转氨基脱氨定义：在转氨酶（transaminase）的作用下，某一氨基酸的α-氨基转移至α-酮酸（主要是α-酮戊二酸、草酰乙酸、丙酮酸）形成α-酮酸对应的氨基酸（主要是Glu、Asp或Ala），本身成为相应的α-酮酸大多数氨基酸可参与转氨基作用转氨基制Glu、Asp或Ala转氨酶以谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)分布最广、活性最

7、大。临床以此判断肝功能是否正常。转氨酶辅酶所有转氨酶辅酶为磷酸吡哆醛并作为脱羧作用、脱氨作用、消旋作用及醇醛裂解反应的辅酶。转氨基与氧化脱氨基讨论转氨基——转氨酶种类多、分布广、活性高但氨基酸并未真正脱掉氨基→不是体内主要的脱氨基方式氧化脱氨基——氨基酸脱氢酶氧化酶只有谷氨酸脱氢酶分布广、活性高其它氨基酸氧化酶：种类不多、分布不广、活性不高→也不是体内主要的脱氨基方式什麽是最佳的脱氨基方式？联合脱氨基=转氨基+氧化脱氨基转氨酶与谷氨酸脱氢酶的联合脱氨4）联合脱氨基作用概念：转氨基作用和氧化脱氨基作用联合进行的脱氨基作用方式必要性：机体借

8、助联合脱氨基作用即可迅速地使各种不同的氨基酸脱掉氨基①转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联此种方式在机体中广泛存在，是氨基酸脱氨基的主要方式②转氨基作用偶联嘌呤核苷酸循环α-酮戊二酸α-氨基酸α