生物化学第九章蛋白质的酶促降解和氨基酸的代谢

R2-C| H-COONH+3
α-氨基酸2
（辅酶：磷酸吡哆醛）
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要点：
①反应可逆。
②体内除Lys、Gly、Thr、Pro和羟脯氨 酸外，大多数氨基酸都可进行转氨基作 用。
③转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。磷酸吡
哆醛是VB6的衍生物。反应中起传递氨 基的作用。
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谷丙转氨酶和谷草转氨酶
活性中心含 Ser
3、4、2、2 半胱氨酸蛋白酶类 (Thiol pritelnase)
活性中心含 Cys
胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶
木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝酶
3、4、2、3 天冬氨酸蛋白酶类
[carboxyl(asid) pritelnase]
活性中心含 Asp,最适pH 在5以下
胃蛋白酶 凝乳酶
化过程不需要ATP的蛋白酶和肽酶； 另一类是高分子量的多酶复合物，对底物蛋
白有高度选择性，催化蛋白质水解不仅需 消耗ATP而且受到严密的调控。
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细胞质内有两个最重要的蛋白质降解系统： 溶酶体系统包括多种在酸性pH下活化的小分子量蛋
白酶，因此又称为酸性系统，主要水解长寿命蛋 白质和外来蛋白； 泛肽系统则在pH＝7.2的胞液中起作用，因此又称 为碱性系统，主要水解短寿命蛋白和反常蛋白。
一、蛋白水解酶
1.肽链内切酶和外切酶（作用特点）
肽链内切酶又称蛋白酶，水解肽链内部的肽键，对参与形成 肽键的氨基酸残基有一定的专一性。
肽链外切酶包括氨肽酶和羧肽酶，分别从氨基端和羧基端逐 一地将肽链水解成氨基酸。
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2.蛋白酶的种类和专一性（结构特征）
编号
来自百度文库
名称
作用特征 实例
3、4、2、1 丝氨酸蛋白酶类 (serine pritelnase)
在转氨酶的催化下， α-氨基酸的氨基转移到α-酮酸的酮基碳原子上，
结果原来的α-氨基酸生成相应的α-酮酸，而原来的α-酮酸则形成了相应的
α-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。
R1-C| H-COONH+3
α-氨基酸1
R2-C|| -COOO
α-酮酸2
R1-C|| -COOO
α-酮酸1
转氨酶
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3.蛋白质降解的泛肽途径
泛肽
ATP AMP+PPi E1-S-
E1-SH
E2-SH E1-SH
E2-S-
E1：泛肽激活酶
E2：泛肽载体蛋白
E3：泛肽-蛋白质连接酶
E3 E2-SH
19S调节亚基
20S蛋白酶体
ATP
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多泛肽化蛋白 ATP
去折叠 水解
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26S蛋白酶体
第二节 氨基酸的分解与转化
③维持体内氨基酸代谢库。
④防御机制组成部分。
⑤蛋白质前体的裂解加工。
另外，为了有效地利用转基因技术生产有价值的蛋白质，也需要了解细
胞内蛋白质降解机制，以免这些外来蛋白被转基因生物破坏。
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2.胞内蛋白质降解系统 参与细胞内蛋白质降解的蛋白酶大致可分为
两类： 一类是相对分子质量较小、专一性较低、催
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二、细胞内蛋白质降解
1.细胞内蛋白质降解的意义
①基因突变、生物合成误差、自发变性、自由基破坏以及环境胁迫和疾 病均可导致反常蛋白的产生，其中有些可以重新恢复成正常蛋白。
②短寿命蛋白虽然不到总蛋白的10％，但却包括许多代谢途径的限速酶， 控制细胞周期和细胞分化、细胞增殖的蛋白质，调节基因表达的转录 因子等，具有十分重要的生理功能。由于它们的半寿期很短，便于通 过基因表达和降解对其含量进行精确、快速的调控。另外，生长发育 及细胞分化过程中代谢途径的改变，也涉及到酶蛋白的降解。
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（2）脱水脱氨基作用(脱水酶以磷酸吡哆醛为辅酶)
一、氨基酸的来源与去路 二、氨基酸的脱氨基作用 三、氨基酸的脱羧基作用 四、氨基酸降解产物的去向 五、由氨基酸衍生的其他化合物
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一、氨基酸的来源和去路
肝
NH3
尿素
食物蛋白质 消化吸收
脱氨基作用
酮体
分解 组织蛋白质
合成 体内合成的
氨基酸代谢库 转变
α -酮酸
脱羧基作用
氧化供能 糖
非必需氨基酸
CH2
+ H2O
L-谷氨酸脱氢酶
CH NH2 COOH
NAD(P)+ NAD(P)H+H+
CH2 CH2 C=O
+ NH3
COOH
谷氨酸
α-酮戊二酸
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶（FAD、FMN） R-C|| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
教学ppt H2O2
O
α-酮酸
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2、转氨基作用
3、4、2、4 金属蛋白酶类
活性中心含有
(metallopritelnase)教学pptZ金n属2+ 、 Mg2+等
枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶
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3.消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp）
（Arg.Lys）
羧羧肽肽酶酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
胃蛋白酶
胰凝乳 弹性蛋白酶 胰蛋白酶 蛋白酶
α-氨基酸
α-酮戊二酸
NH3+NAD(P)H
转氨酶
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
L-谷氨酸
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H20+NAD(P)+
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转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
α-氨基酸
α-酮戊二酸
天冬氨酸
次黄苷酸
α-酮酸
谷氨酸
草酰乙酸
腺苷酰琥珀酸
教学pp苹t 果酸
延胡索酸
腺苷酸
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4、非氧化脱氨基作用
（1）还原脱氨基作用
其他含氮化合物 CO2 胺类
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二、氨基酸的脱氨基作用
1、氧化脱氨基作用
2、转氨基作用
3、联合脱氨基作用 4、非氧化脱氨基作用
5、脱酰胺教基学ppt作用
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1、氧化脱氨基作用
氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的α-酮酸的 过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：
COOH
COOH
CH2
第九章 蛋白质的酶促降解和氨 基酸代谢
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第一节 蛋白质的酶促降解 第二节 氨基酸的分解与转化 第三节 氮素循环 第四节 生物固氮的生物化学 第五节 硝酸还原作用 第六节 氨的同化 第七节 氨基酸的生物合成
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第一节 蛋白质的酶促降解
蛋白质的降解是指蛋白质在酶的作用下．使肽键发生 水解生成氨基酸的过程。
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
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磷酸吡哆醛的作用机理
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3、联合脱氨基作用
（1）概念 （2）类型
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。
a、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联 b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
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转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联