王镜岩生物化学氨基酸及其重要衍生物的合成代谢

1、 必需必需分解不可逆，分解不可逆，缺乏碳骨架供给缺乏碳骨架供给氨基酸由糖代谢中间产物转化而来氨基酸由糖代谢中间产物转化而来非必需氨基酸非必需氨基酸动物动物CO2+H2O葡萄糖葡萄糖葡糖葡糖-6-磷酸磷酸3磷酸磷酸-甘油酸甘油酸丙酮酸丙酮酸核糖核糖-5-磷酸磷酸组氨酸组氨酸色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸丝氨酸丝氨酸 半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸甘氨酸亮氨酸亮氨酸 异亮氨酸异亮氨酸缬氨酸缬氨酸 丙氨酸丙氨酸草酰乙酸草酰乙酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸植物和部分微生物可以植物和部分微生物可以合成所有类型氨基酸合成所有类型氨基酸谷氨酸谷氨酸 谷

2、氨酰胺谷氨酰胺赖氨酸赖氨酸 精氨酸精氨酸 脯氨酸脯氨酸（一）（一）谷氨酸族谷氨酸族氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成1、由、由- 酮戊二酸形成酮戊二酸形成Glu谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶glutamate dehydrogenase 浓度很高时发生浓度很高时发生2、由、由- 酮戊二酸形成酮戊二酸形成Gln转氨酶转氨酶- 酮戊二酸酮戊二酸AA-酮酸酮酸谷氨酰磷酸谷氨酰磷酸谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶GlnNH3PiNH4+浓度低时可发生浓度低时可发生大肠杆菌谷氨酰胺合成酶大肠杆菌谷氨酰胺合成酶（12个相同的亚基）个相同的亚基）- 酮戊二酸酮戊二酸+L - 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸合酶谷氨酸合酶2 谷氨

3、酸谷氨酸不同物种氢供者各异不同物种氢供者各异3 3、由、由- 酮戊二酸形成酮戊二酸形成ProL-谷氨酸谷氨酸半醛半醛谷氨酰磷酸谷氨酰磷酸谷氨酸激酶谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸谷氨酸半醛半醛1 -二氢吡咯二氢吡咯-5-羧酸羧酸自发还原酶乙酰谷氨酸合成酶乙酰谷氨酸合成酶N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸4 4、ArgArg的生物合成的生物合成N-乙酰乙酰-谷氨酰磷酸谷氨酰磷酸N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸-半醛半醛N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸-半醛半醛N-乙酰鸟氨酸乙酰鸟氨酸L-鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸乙酰鸟氨酸脱乙酰基酶瓜氨酸瓜氨酸精氨酰琥珀酸精氨酰琥珀酸精氨酸精氨酸L-谷氨酸谷氨酸半醛半醛1 -二氢吡咯二氢吡咯-5-羧

4、酸羧酸哺乳动物大部分组织中存在此哺乳动物大部分组织中存在此转氨酶转氨酶当蛋白生物合成中当蛋白生物合成中Arg不足不足时逆反应生成鸟氨酸时逆反应生成鸟氨酸Pro合成中的支路合成中的支路（二）（二）天冬氨酸族天冬氨酸族氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成1、Asp的合成的合成GOT（谷草转氨酶）（谷草转氨酶）AST（天冬氨酸氨基转移酶）（天冬氨酸氨基转移酶）2、Asn的合成的合成 天冬氨酸天冬氨酸 + 谷氨酰胺谷氨酰胺 + ATP天冬酰胺天冬酰胺 + 谷氨酸谷氨酸+ AMP+PPi +H+哺乳动物中哺乳动物中Asn合成酶细菌中细菌中天冬氨酸天冬氨酸+ NH4+ + ATP天冬酰胺天冬酰胺 + AMP+

5、PPi Asn合成酶3、细菌和植物细菌和植物LysLys的生物合成的生物合成天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酰天冬氨酰- -磷酸磷酸羧基的活化羧基的活化天冬酰天冬酰- -磷酸磷酸天冬氨酸天冬氨酸- -半醛半醛还原还原 天冬氨酸天冬氨酸-半醛脱氢酶半醛脱氢酶丙酮酸丙酮酸天冬氨酸天冬氨酸- -半醛半醛二氢吡啶甲酸二氢吡啶甲酸二氢吡啶甲酸合酶二氢吡啶甲酸合酶二氢吡啶甲酸合酶二氢吡啶甲酸合酶受受LysLys抑制抑制二氢吡啶甲酸二氢吡啶甲酸1-哌啶哌啶-2,6-二羧酸二羧酸1 1- -哌啶哌啶-2,6-2,6-二羧酸脱氢酶二羧酸脱氢酶1-哌啶哌啶-2，6-二羧酸二羧酸N-琥珀酰琥珀酰-L，L2-氨基氨基-

6、6-酮酮-庚二酸庚二酸N-N-琥珀酰琥珀酰-L-L，L-2-L-2-氨基氨基-6-6-酮酮- -庚二酸合酶庚二酸合酶N-琥珀酰琥珀酰-L，L2-氨基氨基-6酮酮-庚二酸庚二酸N-琥珀酰琥珀酰-L，L2，6-二氨基庚二酸二氨基庚二酸氨基转移酶氨基转移酶N-琥珀酰琥珀酰-L，L2,6二氨基二氨基-庚二酸庚二酸L，L-， 二氨基二氨基-庚二酸庚二酸脱琥珀酸酶脱琥珀酸酶L，L-， 二氨基二氨基-庚二酸庚二酸消旋消旋-， 二氨基二氨基-庚二酸庚二酸二氨基二氨基- -庚二酸消旋酶庚二酸消旋酶消旋消旋-， 二氨基二氨基-庚二酸庚二酸赖氨酸赖氨酸二氨基二氨基- -庚二酸脱羧酶庚二酸脱羧酶4 4、甲硫氨酸的生物

7、合成、甲硫氨酸的生物合成天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酰天冬氨酰- -磷酸磷酸羧基的活化羧基的活化天冬酰天冬酰- -磷酸磷酸天冬氨酸天冬氨酸- -半醛半醛还原还原 天冬氨酸天冬氨酸-半醛脱氢酶半醛脱氢酶L-高丝氨酸高丝氨酸天冬氨酸天冬氨酸- -半醛半醛脱氢酶L-高丝氨酸高丝氨酸O-琥珀酰高丝氨酸琥珀酰高丝氨酸酰基转移酶L，L-胱硫醚胱硫醚O-琥珀酰高丝氨酸琥珀酰高丝氨酸胱硫醚合酶直接与H2S作用生成高半胱氨酸L，L-胱硫醚胱硫醚L-高半胱氨酸高半胱氨酸 - -胱硫醚酶胱硫醚酶丙酮酸丙酮酸L-高半胱氨酸高半胱氨酸L-甲硫氨酸甲硫氨酸转移酶 天冬酰天冬酰- -磷酸磷酸5、苏氨酸的生物合成、苏氨酸的

8、生物合成激酶天冬酰天冬酰- -磷酸磷酸天冬氨酸天冬氨酸- -半醛半醛 天冬氨酸天冬氨酸-半醛脱氢酶半醛脱氢酶L-高丝氨酸高丝氨酸天冬氨酸天冬氨酸- -半醛半醛脱氢酶L-高丝氨酸高丝氨酸O-磷酰高丝氨酸磷酰高丝氨酸高丝氨酸激酶O-磷酰高丝氨酸磷酰高丝氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸合酶（二）（二） -酮酮-丁酸丁酸6 6、异亮氨酸的生物合成、异亮氨酸的生物合成苏氨酸脱氨酶 酮酮-丁酸丁酸 -乙酰乙酰-羟丁酸羟丁酸 -乙酰乙酰-乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸乙酰乳酸合酶 -乙酰乙酰-羟丁酸羟丁酸 ， 二羟二羟- 甲基甲基-戊酸戊酸 -乙酰乙酰-乳酸乳酸 ， 二羟二羟-异戊酸异戊酸乙酰乳酸变位酶还原 ， 二羟二羟-

9、甲基甲基-丁酸丁酸 ， 二羟二羟-异戊酸异戊酸 -酮酮- 异戊酸异戊酸 -酮酮- -甲基甲基-戊酸戊酸二羟酸脱水酶 -酮酮- -甲基甲基-戊酸戊酸 -酮酮- 异戊酸异戊酸 缬氨酸缬氨酸 异亮氨酸异亮氨酸（三）（三）丙酮酸族丙酮酸族氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成 -酮酮- 异戊酸异戊酸 -异丙基苹果酸异丙基苹果酸 -异丙基苹果酸异丙基苹果酸 -异丙基苹果酸异丙基苹果酸异构酶 -异丙基苹果酸异丙基苹果酸 -酮酮-异己酸异己酸脱氢酶 -酮酮-异己酸异己酸 亮氨酸亮氨酸 （四）（四）丝氨酸丝氨酸族氨基酸的合成族氨基酸的合成 3-磷酸磷酸-甘油酸甘油酸 3-磷酸磷酸-羟基羟基-丙酮酸丙酮酸磷酸甘油酸脱

10、氢酶 3-磷酸磷酸-羟基羟基-丙酮酸丙酮酸 3-磷酸磷酸-丝氨酸丝氨酸磷酸丝氨酸转氨酶 3-磷酸磷酸-丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸O-乙酰丝氨酸乙酰丝氨酸半胱氨酸的合成半胱氨酸的合成O-乙酰乙酰-L-丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸3 3- -磷酸腺苷磷酸腺苷-5-5- -磷酸硫酸磷酸硫酸腺苷腺苷-5-5- -磷酸硫酸磷酸硫酸3 3- -磷酸腺苷磷酸腺苷-5-5- -磷酸硫酸磷酸硫酸动物体内动物体内高半胱氨酸高半胱氨酸丝氨酸丝氨酸L，L-胱硫醚胱硫醚半胱氨酸半胱氨酸 酮酮-丁酸丁酸（五）（五）芳香族芳香族氨基酸的合成氨基酸的合成1、分支酸的形成、分支酸的形成4-磷酸

11、磷酸-赤藓糖赤藓糖2-酮酮-3-脱氧脱氧-阿拉伯阿拉伯庚酮糖酸庚酮糖酸-7-磷酸磷酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-酮酮-3-脱氧脱氧-阿拉伯阿拉伯庚酮糖酸庚酮糖酸-7-磷酸磷酸3-脱氢脱氢-奎尼酸奎尼酸3-脱氢脱氢-奎尼酸奎尼酸3-脱氢脱氢-莽草酸莽草酸3-脱氢脱氢-莽草酸莽草酸莽草酸莽草酸莽草酸莽草酸莽草酸莽草酸-5-磷酸磷酸莽草酸莽草酸-5-磷酸磷酸3-烯醇丙酮酰莽草酸烯醇丙酮酰莽草酸-5-磷酸磷酸3-烯醇丙酮酰莽草酸烯醇丙酮酰莽草酸-5-磷酸磷酸分支酸分支酸2、酪氨酸和、酪氨酸和苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸预苯酸预苯酸苯丙酮酸苯丙酮酸4-羟基羟基-苯丙酮酸苯丙酮酸分

12、支酸分支酸变位酶分支酸分支酸邻邻-氨基氨基-苯甲酸苯甲酸3、色氨酸、色氨酸氨基苯甲酸合酶邻邻-氨基氨基-苯甲酸苯甲酸N-（5磷酸核糖）磷酸核糖）-氨基氨基-苯甲酸苯甲酸N-（5磷酸核糖）磷酸核糖）-氨基氨基-苯甲酸苯甲酸烯醇式烯醇式-（O-羧基苯羧基苯氨基）氨基）-1-脱氧脱氧-核核酮糖酮糖-5-磷酸磷酸烯醇式烯醇式-（O-羧基苯氨羧基苯氨基）基）-1-脱氧脱氧-核酮糖核酮糖-5-磷酸磷酸吲哚吲哚-3-甘油磷酸甘油磷酸吲哚吲哚-3-甘油磷酸甘油磷酸色氨酸色氨酸吲哚吲哚-3-甘油磷酸甘油磷酸吲哚吲哚吲哚吲哚-3-甘油磷酸甘油磷酸3-磷酸磷酸-甘油甘油吲哚吲哚 （六）（六） 组氨酸的合成组氨酸的合

13、成N1-（5-磷酸核糖）磷酸核糖）-ATPN1-5-磷酸核糖磷酸核糖-AMPN1-5-磷酸核糖磷酸核糖-ATPN1-5-磷酸核糖磷酸核糖-AMPN1-5-磷酸核糖亚氨甲基磷酸核糖亚氨甲基-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧酰胺核苷酸羧酰胺核苷酸N1-5-磷酸核糖亚氨磷酸核糖亚氨甲基甲基-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧酰胺核苷酸羧酰胺核苷酸N1-5-磷酸核磷酸核酮酮糖糖亚氨甲基亚氨甲基-5-氨基咪氨基咪唑唑-4-羧酰胺核苷酸羧酰胺核苷酸咪唑甘油磷酸咪唑甘油磷酸嘌呤核苷酸的合成嘌呤核苷酸的合成咪唑甘油磷酸咪唑甘油磷酸咪唑丙酮酸磷酸咪唑丙酮酸磷酸咪唑丙酮酸磷酸咪唑丙酮酸磷酸L-组氨醇磷酸组氨醇磷酸L-组氨醇磷酸组氨醇磷酸L-组氨醇组氨醇L-组氨醇组氨醇L-组氨酸组氨酸氨基酸及其代谢衍生物氨基酸及其代谢衍生物1 1、氧化氮（、氧化氮（NONO）的形成）的形成脊椎动物体内重要的信息分子脊椎动物体内重要的信息分子氧化氮合酶氧化氮合酶氧化氮合酶氧化氮合酶2、谷胱甘肽谷胱甘肽（glutathion）3、肌酸的生物合成肌酸的生物合成胍基乙酸4、卟啉、血红素的生物