第七章第七章 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解 及氨基酸代谢及氨基酸代谢第七章第七章 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解 及氨基酸代谢及氨基酸代谢第一节第一节第一节第一节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解第二节第二节第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化第三节第三节第三节第三节 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成第一节第一节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解一、水解蛋白质的酶的种类和专一性一、水解蛋白质的酶的种类和专一性肽酶肽酶内肽酶内肽酶外肽酶外肽酶蛋白酶蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶水解肽链内部肽键，对水解肽链内部肽键，对形成肽键的氨基酸残基形成肽键的氨基酸残基有一定专一性有一定专一性分别从氨基端和羧基端分别从氨基端和羧基端逐个水解肽键逐个水解肽键1 1、蛋白酶的种类和专一性蛋白酶的种类和专一性蛋白酶的种类和专一性蛋白酶的种类和专一性编号编号编号编号 名名名名 称称称称 作用特征作用特征作用特征作用特征 实例实例实例实例3.4.2.13.4.2.13.4.2.23.4.2.2丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类(serine (serine (serine (serine pritelnasepritelnasepritelnasepritelnase) ) ) )活性中心含活性中心含活性中心含活性中心含SerSerSerSer，受二异丙基，受二异丙基，受二异丙基，受二异丙基氟磷酸抑制氟磷酸抑制氟磷酸抑制氟磷酸抑制3.4.2.33.4.2.33.4.2.43.4.2.4半胱氨酸蛋白酶类半胱氨酸蛋白酶类半胱氨酸蛋白酶类半胱氨酸蛋白酶类( ( ( (ThiolThiolThiolThiol pritelnasepritelnasepritelnasepritelnase) ) ) )活性中心含活性中心含活性中心含活性中心含CysCysCysCys，受典乙酸、对受典乙酸、对受典乙酸、对受典乙酸、对羟基汞苯甲酸等羟基汞苯甲酸等羟基汞苯甲酸等羟基汞苯甲酸等抑制抑制抑制抑制天冬氨酸蛋白酶类天冬氨酸蛋白酶类天冬氨酸蛋白酶类天冬氨酸蛋白酶类 carboxyl(asidcarboxyl(asidcarboxyl(asidcarboxyl(asid) ) ) ) pritelnasepritelnasepritelnasepritelnase 活性中心含活性中心含活性中心含活性中心含2 2 2 2个个个个AspAspAspAsp, , , ,最适最适最适最适pHpHpHpH在在在在2 2 2 24 4 4 4金属蛋白酶类金属蛋白酶类金属蛋白酶类金属蛋白酶类( ( ( (metallopritelnasemetallopritelnasemetallopritelnasemetallopritelnase) ) ) )活性中心含有活性中心含有活性中心含有活性中心含有ZnZnZnZn2+2+2+2+ 、 MgMgMgMg2+2+2+2+等等等等金属离子金属离子金属离子金属离子胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶凝血酶凝血酶凝血酶凝血酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶无花果蛋白酶无花果蛋白酶无花果蛋白酶无花果蛋白酶菠萝酶菠萝酶菠萝酶菠萝酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶凝乳酶凝乳酶凝乳酶凝乳酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶氨肽酶氨肽酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶羧肽酶羧肽酶 蛋白质降解对于细胞蛋白质降解对于细胞蛋白质降解对于细胞蛋白质降解对于细胞/ / / /有机体的生长发育有机体的生长发育有机体的生长发育有机体的生长发育 及适应内外环境变化具有多种功能：及适应内外环境变化具有多种功能：及适应内外环境变化具有多种功能：及适应内外环境变化具有多种功能： 基因突变、生物合成误差、自发变性和疾病等可基因突变、生物合成误差、自发变性和疾病等可基因突变、生物合成误差、自发变性和疾病等可基因突变、生物合成误差、自发变性和疾病等可导致反常蛋白产生；导致反常蛋白产生；导致反常蛋白产生；导致反常蛋白产生； 通过降解具有重要生理功能的酶蛋白，对其调控通过降解具有重要生理功能的酶蛋白，对其调控通过降解具有重要生理功能的酶蛋白，对其调控通过降解具有重要生理功能的酶蛋白，对其调控的过程进行精确、快速的调节；的过程进行精确、快速的调节；的过程进行精确、快速的调节；的过程进行精确、快速的调节； 维持体内维持体内维持体内维持体内AAAAAAAA代谢库的平衡；代谢库的平衡；代谢库的平衡；代谢库的平衡； 防御机制组成部分；防御机制组成部分；防御机制组成部分；防御机制组成部分； 蛋白质前体的裂解加工。
蛋白质前体的裂解加工蛋白质前体的裂解加工蛋白质前体的裂解加工2、蛋白酶降蛋白酶降解的生物学意义解的生物学意义3、胞内蛋白质降解系统、胞内蛋白质降解系统细胞内两个最重要的蛋白质降解系统：细胞内两个最重要的蛋白质降解系统：细胞内两个最重要的蛋白质降解系统：细胞内两个最重要的蛋白质降解系统：溶酶体系统（酸性系统溶酶体系统（酸性系统溶酶体系统（酸性系统溶酶体系统（酸性系统):):):): 主要水解长寿命蛋白主要水解长寿命蛋白主要水解长寿命蛋白主要水解长寿命蛋白和外来蛋白，无选择性；和外来蛋白，无选择性；和外来蛋白，无选择性；和外来蛋白，无选择性；泛素系统（碱性系统）：泛素系统（碱性系统）：泛素系统（碱性系统）：泛素系统（碱性系统）：主要水解短寿命蛋白和主要水解短寿命蛋白和主要水解短寿命蛋白和主要水解短寿命蛋白和反常蛋白反常蛋白反常蛋白反常蛋白（细胞质与细胞核中）细胞质与细胞核中）细胞质与细胞核中）细胞质与细胞核中）通过降解众多重要的通过降解众多重要的通过降解众多重要的通过降解众多重要的蛋白，参与多条信号转导途径，有选择性蛋白，参与多条信号转导途径，有选择性蛋白，参与多条信号转导途径，有选择性蛋白，参与多条信号转导途径，有选择性。
2020S S蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体ATPATP1 19S9S调节亚基调节亚基调节亚基调节亚基E1E1E1E1：泛素活化酶泛素活化酶泛素活化酶泛素活化酶E2E2E2E2：泛素结合酶泛素结合酶泛素结合酶泛素结合酶 E3E3E3E3：泛素连接酶：泛素连接酶：泛素连接酶：泛素连接酶泛素系统泛素系统泛素系统泛素系统泛素：泛素：泛素：泛素：76 aa 76 aa 组成的多肽组成的多肽组成的多肽组成的多肽2626S S蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体第七章第七章 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解 及氨基酸代谢及氨基酸代谢第一节第一节第一节第一节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解第二节第二节第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化第三节第三节第三节第三节 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化二、二、二、二、脱羧基作用脱羧基作用脱羧基作用脱羧基作用三、三、三、三、氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化一、一、一、一、脱氨基作用脱氨基作用脱氨基作用脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用1 1、氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用2 2、转氨基作用转氨基作用转氨基作用转氨基作用3 3、联合脱氨基作用联合脱氨基作用联合脱氨基作用联合脱氨基作用4 4、非氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用（自学）（自学）（自学）（自学）5 5、脱酰氨作用脱酰氨作用脱酰氨作用脱酰氨作用（自学）（自学）（自学）（自学）第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化1 1、氧化脱氨基作用、氧化脱氨基作用、氧化脱氨基作用、氧化脱氨基作用 谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸+ + H H2 2O O - - - -酮酮酮酮戊戊戊戊二二二二酸酸酸酸+ + + + NHNH3 3NAD(P)NAD(P)+ +NAD(P)HNAD(P)H一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应酮酸的过程。
氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应酮酸的过程氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应酮酸的过程氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应酮酸的过程 -氨基酸氨基酸氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶-酮酸酮酸 R-CH-COOR-CH-COO- - NH NH3 3+ +| R-C-COOR-C-COO- - + NH + NH3 3 O OH H2 2O+OO+O2 2H H2 2O O2 2（FADFAD、FMNFMN）肝脏、肾脏和某些细菌、真菌中肝脏、肾脏和某些细菌、真菌中一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化2 2、转氨基作用转氨基作用转氨基作用转氨基作用： - -氨基酸与氨基酸与氨基酸与氨基酸与 - -酮酸之间的氨基转移反应酮酸之间的氨基转移反应酮酸之间的氨基转移反应酮酸之间的氨基转移反应 -氨基酸氨基酸-酮酸酮酸-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸转氨酶转氨酶转氨酶转氨酶辅基：辅基：辅基：辅基：磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 R1-CH-COO- NH+3 R2-C-COO- O R2-CH-COO- NH+3 R1-C-COO- O谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（GPTGPTGPTGPT）和谷草转氨酶（）和谷草转氨酶（）和谷草转氨酶（）和谷草转氨酶（GOTGOTGOTGOT）谷丙转氨酶谷丙转氨酶谷丙转氨酶谷丙转氨酶（GPTGPT）谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶(GOT)(GOT)1 1、除脯、羟脯、甘、除脯、羟脯、甘、 苏、赖氨酸外，其余的苏、赖氨酸外，其余的 -氨基酸都可参加转氨基作用；氨基酸都可参加转氨基作用；2、转氨酶的辅基只有一种：磷酸吡哆醛、转氨酶的辅基只有一种：磷酸吡哆醛(PLP), 作为氨基的传递体。
作为氨基的传递体转氨酶转氨酶转氨酶转氨酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶HH2 20+NAD0+NAD+ +NHNH3 3+NADH+NADH-酮酸酮酸酮酸酮酸- -氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸酮戊二酸酮戊二酸L-L-L-L-谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸3 3 3 3、转氨酶与谷氨酸脱氢酶联转氨酶与谷氨酸脱氢酶联转氨酶与谷氨酸脱氢酶联转氨酶与谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用合脱氨基作用合脱氨基作用合脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用1 1、转氨基作用转氨基作用转氨基作用转氨基作用2 2、氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用3 3、联合脱氨基作用联合脱氨基作用联合脱氨基作用联合脱氨基作用4 4、非氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用（自学）（自学）（自学）（自学）5 5、脱酰氨作用脱酰氨作用脱酰氨作用脱酰氨作用（自学）（自学）（自学）（自学）第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化二、二、二、二、脱羧基作用脱羧基作用脱羧基作用脱羧基作用三、三、三、三、氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化一、一、一、一、脱氨基作用脱氨基作用脱氨基作用脱氨基作用lTrp5-羟色胺羟色胺l Cys牛磺酸牛磺酸 l Orn 腐胺腐胺l Lys尸胺。