蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件

蛋白质的降解和氨基酸代谢(1)幻灯片PPT本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！蛋白质的降解和氨基酸代谢(1)幻灯片PPT本课件PP一、蛋白质的降解

活细胞内的组分一直在更新。蛋白质的存活时间（lifetime）：短到几分钟，长到几星期或更长。其功能。

一、蛋白质的降解活细胞内的组分一直在更新。（一）蛋白质降解的特性

细胞有选择地降解非正常蛋白质，不同酶有不同的半衰期（half-life）。（一）蛋白质降解的特性细胞有选择地降解非正常蛋白质，不同酶降解最迅速的酶都位于重要的代谢调控位点，而较为稳定的酶在所有生理条件下都有较稳定的催化活性。

降解最迅速的酶都位于重要的代谢调控位点，而（二）蛋白质降解的反应机制

1.溶酶体（lysosome）无选择的降解蛋白质

2.泛素（ubiquitin）给选择降解的蛋白质加以标记

真核细胞中蛋白质的降解：需要ATP、泛素。（二）蛋白质降解的反应机制1.溶酶体（lysosome）蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件E1:泛素活化酶（Ubiquitin-activatingenzyme）E2:泛素结合酶（ubiquitin-conjugatingenzyme）E3:泛素蛋白质连接酶（ubiquitin-proteinligase）E1:泛素活化酶（Ubiquitin-activating蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件N末端规则（N-endrule）：N端为Asp、Arg、Leu、Lys和phe残基，蛋白质的半衰期只有2-3min。N端为Ala、Gly、Met、Ser和val残基:原核生物中蛋白质的half-life超过10h。真核生物中蛋白质的half-life则超过20h。N末端规则既存在于原核生物，也存在于真核生物中。

蛋白质half-life的长短与其N末端残基的性质有关。N末端规则（N-endrule）：蛋白质half-life原核生物中没有泛素，但有其他更复杂的信号在选择蛋白质降解时也很重要，例：带有富含Pro(P)、Glu(E)、Ser(S)和Thr(T)残基片段的蛋白质可很快地被降解，这些片段称PEST序列片段，如果删除PEST序列的片段，可以延长蛋白质的half-life。

原核生物中没有泛素，但有其他更复杂的信号泛素化蛋白质的降解：

依赖于ATP26S蛋白酶体（26sproteasome）（大的多蛋白质复合物）泛素化蛋白质的降解：依赖于ATP26S蛋白酶体（2（三）外源蛋白质的降解

小肠：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶（A、B）、氨肽酶。胃：胃蛋白酶（三）外源蛋白质的降解小肠：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、弹性二、氨基酸的分解代谢

γ-谷氨酰循环转运

RCH-COOHNH2RCOCOOH+NH3脱氨基脱羧基RCH2NH2+CO2

二、氨基酸的分解代谢γ-谷氨酰循环转运RCH-COOHN（一）脱氨基作用

1.氧化脱氨

（一）脱氨基作用1.氧化脱氨L-氨基酸氧化酶:D-氨基酸氧化酶:

专一性氨基酸氧化酶：L-谷氨酸脱氢酶（L-glutamatedehydrogenase）催化氨基酸氧化脱氨的酶:L-氨基酸氧化酶:专一性氨基酸氧化酶：催化氨基酸分布：Liver，Kidney，Brain不需氧脱氢酶，辅酶：NAD+orNADP+别构抑制：GTP、ATP别构激活：GDP、ADPL-谷氨酸脱氢酶:分布：Liver，Kidney，BrainL-谷氨酸脱氢酶蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件2.非氧化脱氨

还原脱氨水解脱氨

2.非氧化脱氨还原脱氨水解脱氨3.脱酰胺基作用

3.脱酰胺基作用4.转氨作用（transamination）(Donoraminoacid)(Newaminoacid)(Newketoacid)(Accepterketoacid)(transaminase)4.转氨作用（transamination）(Donor蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件GluPyruvateα-Ketoglutarate(α-KG)AlaGPT谷丙转氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT),

谷草转氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)GluPyruvateα-KetoglutarateAlaG5.联合脱氨

通过转氨和氧化脱氨联合作用进行脱氨α-KG谷氨酸转氨酶谷氨酸脱氢酶5.联合脱氨通过转氨和氧化脱氨联合作用进行脱氨α-KG嘌呤核苷酸循环腺苷酸基琥珀酸裂合酶延胡索酸腺苷酸基琥珀酸合成酶腺苷酸基琥珀酸AMP+H2ONH3α-酮酸α-氨基酸Gluα-KGAOAAAsp+IMP转氨酶谷草转氨酶嘌呤核苷酸循环腺苷酸基延胡索酸腺苷酸基腺苷酸基琥珀酸AMP+（二）脱羧基作用

（二）脱羧基作用（三）氨的代谢去路

氨的去路：合成酰胺、合成氨基酸、合成Pu，合成Py，但绝大部分是排到体外。

（三）氨的代谢去路氨的去路：合成酰胺、合成氨基酸、合成PuNH4+UricacidUreaNH4+UricacidUrea蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件1932,德国学者HansKrebs提出尿素循环(ureacycle)或鸟氨酸循环(ornithinecycle)。UreaBiosynthesis(Arg)(Orn)1932,德国学者HansKrebs提出尿素循环(urea1.氨甲酰磷酸的合成2.瓜氨酸的合成3.由瓜氨酸合成精氨基琥珀酸4.生成Arg5.Arg的水解

1.氨甲酰磷酸的合成尿素循环总结

总方程式

尿素循环总结总方程式氨甲酰磷酸合成酶I

尿素循环的调控其余酶受底物浓度的调控氨甲酰磷酸合成酶I尿素循环的调控其余酶受底物浓度（四）酮酸的代谢去路

1.合成新氨基酸2.转变成糖和脂肪

3.直接氧化成H2O和CO2

（四）酮酸的代谢去路1.合成新氨基酸3.直接氧化成H生糖氨基酸（Glucogenicaminoacids）:生酮氨基酸（Ketogenicaminoacids）:生糖兼生酮氨基酸or生酮兼生糖氨基酸（Glucogenicandketogenicaminoacids）:生糖氨基酸（Glucogenicaminoacids）:生糖生酮aa:Ile,Tyr,Trpphe生糖生酮aa:三、氨基酸的生物合成

必需氨基酸非必需氨基酸

对人来说有8种必需氨基酸苏、缬、亮、异亮，苯丙属芳香，还有色、赖、蛋，缺一人遭殃。有2种半必需氨基酸：Arg、His其余10种是非必需氨基酸。

高等动物是10种必需氨基酸三、氨基酸的生物合成必需氨基酸对人来说有8种必需氨基合成氨基酸的主要途径

1.α—酮酸还原氨化2.转氨作用3.氨基酸的相互转化

合成氨基酸的主要途径1.α—酮酸还原氨化四、个别氨基酸代谢

分解代谢合成代谢

四、个别氨基酸代谢分解代谢蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件Phe、Tyr的代谢：

Phe、Tyr的代谢是否正常和遗传病的关系十分密切，不少先天性代谢病就是由于这二种氨基酸代谢发生障碍的缘故，例如苯丙酮尿症、酪氨酸症、黑尿症和白化病。分解代谢:合成代谢:Phe、Tyr的代谢：Phe、Tyr的代谢是否正常苯丙酮尿症（phenylketonurin,Pku）：缺乏Phe羟化酶，Phe不能羟化成Tyr。苯丙酮尿症（phenylketonurin,Pku）：酪氨酸症：缺乏4-羟苯丙酮酸二氧合酶，造成尿中有对一羟苯丙酮酸和它的还原产物对羟苯乳酸及Tyr。

尿黑酸症：缺乏尿黑酸二氧合酶，造成尿黑酸的积累。白化病：缺乏Tyr酶，造成黑色素的缺乏。酪氨酸症：缺乏4-羟苯丙酮酸二氧合酶，造成尿中有对一羟苯丙酮五、氨基酸生物合成的调节控制

通过别构抑制或反馈抑制

2.抑制酶的合成

五、氨基酸生物合成的调节控制通过别构抑制或反馈抑制2.蛋白质的降解和氨基酸代谢(1)幻灯片PPT本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！蛋白质的降解和氨基酸代谢(1)幻灯片PPT本课件PP一、蛋白质的降解

活细胞内的组分一直在更新。蛋白质的存活时间（lifetime）：短到几分钟，长到几星期或更长。其功能。

一、蛋白质的降解活细胞内的组分一直在更新。（一）蛋白质降解的特性

细胞有选择地降解非正常蛋白质，不同酶有不同的半衰期（half-life）。（一）蛋白质降解的特性细胞有选择地降解非正常蛋白质，不同酶降解最迅速的酶都位于重要的代谢调控位点，而较为稳定的酶在所有生理条件下都有较稳定的催化活性。

降解最迅速的酶都位于重要的代谢调控位点，而（二）蛋白质降解的反应机制

1.溶酶体（lysosome）无选择的降解蛋白质

2.泛素（ubiquitin）给选择降解的蛋白质加以标记

真核细胞中蛋白质的降解：需要ATP、泛素。（二）蛋白质降解的反应机制1.溶酶体（lysosome）蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件E1:泛素活化酶（Ubiquitin-activatingenzyme）E2:泛素结合酶（ubiquitin-conjugatingenzyme）E3:泛素蛋白质连接酶（ubiquitin-proteinligase）E1:泛素活化酶（Ubiquitin-activating蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件N末端规则（N-endrule）：N端为Asp、Arg、Leu、Lys和phe残基，蛋白质的半衰期只有2-3min。N端为Ala、Gly、Met、Ser和val残基:原核生物中蛋白质的half-life超过10h。真核生物中蛋白质的half-life则超过20h。N末端规则既存在于原核生物，也存在于真核生物中。

蛋白质half-life的长短与其N末端残基的性质有关。N末端规则（N-endrule）：蛋白质half-life原核生物中没有泛素，但有其他更复杂的信号在选择蛋白质降解时也很重要，例：带有富含Pro(P)、Glu(E)、Ser(S)和Thr(T)残基片段的蛋白质可很快地被降解，这些片段称PEST序列片段，如果删除PEST序列的片段，可以延长蛋白质的half-life。

原核生物中没有泛素，但有其他更复杂的信号泛素化蛋白质的降解：

依赖于ATP26S蛋白酶体（26sproteasome）（大的多蛋白质复合物）泛素化蛋白质的降解：依赖于ATP26S蛋白酶体（2（三）外源蛋白质的降解

小肠：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶（A、B）、氨肽酶。胃：胃蛋白酶（三）外源蛋白质的降解小肠：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、弹性二、氨基酸的分解代谢

γ-谷氨酰循环转运

RCH-COOHNH2RCOCOOH+NH3脱氨基脱羧基RCH2NH2+CO2

二、氨基酸的分解代谢γ-谷氨酰循环转运RCH-COOHN（一）脱氨基作用

1.氧化脱氨

（一）脱氨基作用1.氧化脱氨L-氨基酸氧化酶:D-氨基酸氧化酶:

专一性氨基酸氧化酶：L-谷氨酸脱氢酶（L-glutamatedehydrogenase）催化氨基酸氧化脱氨的酶:L-氨基酸氧化酶:专一性氨基酸氧化酶：催化氨基酸分布：Liver，Kidney，Brain不需氧脱氢酶，辅酶：NAD+orNADP+别构抑制：GTP、ATP别构激活：GDP、ADPL-谷氨酸脱氢酶:分布：Liver，Kidney，BrainL-谷氨酸脱氢酶蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件2.非氧化脱氨

还原脱氨水解脱氨

2.非氧化脱氨还原脱氨水解脱氨3.脱酰胺基作用

3.脱酰胺基作用4.转氨作用（transamination）(Donoraminoacid)(Newaminoacid)(Newketoacid)(Accepterketoacid)(transaminase)4.转氨作用（transamination）(Donor蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件GluPyruvateα-Ketoglutarate(α-KG)AlaGPT谷丙转氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT),

谷草转氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)GluPyruvateα-KetoglutarateAlaG5.联合脱氨

通过转氨和氧化脱氨联合作用进行脱氨α-KG谷氨酸转氨酶谷氨酸脱氢酶5.联合脱氨通过转氨和氧化脱氨联合作用进行脱氨α-KG嘌呤核苷酸循环腺苷酸基琥珀酸裂合酶延胡索酸腺苷酸基琥珀酸合成酶腺苷酸基琥珀酸AMP+H2ONH3α-酮酸α-氨基酸Gluα-KGAOAAAsp+IMP转氨酶谷草转氨酶嘌呤核苷酸循环腺苷酸基延胡索酸腺苷酸基腺苷酸基琥珀酸AMP+（二）脱羧基作用

（二）脱羧基作用（三）氨的代谢去路

氨的去路：合成酰胺、合成氨基酸、合成Pu，合成Py，但绝大部分是排到体外。

（三）氨的代谢去路氨的去路：合成酰胺、合成氨基酸、合成PuNH4+UricacidUreaNH4+UricacidUrea蛋白质的降解和氨基酸代谢教学课件1932,德国学者HansKrebs提出尿素循环(ureacycle)或鸟氨酸循环(ornithinecycle)。UreaBiosynthesis(Arg)(Orn)1932,德国学者HansKrebs提出尿素循环(urea1.氨甲酰磷酸的合成2.瓜氨酸的合成3.由瓜氨酸合成精氨基琥珀酸4.生成Arg5.Arg的水解

1.氨甲酰磷酸的合成尿素循环总结

总方程式

尿素循环总结总方程式氨甲酰磷酸合成酶I

尿素循环的调控其余酶受底物浓度的调控氨甲酰磷酸合成酶I尿素循环的调控其余酶受底物浓度（四）酮酸的代谢去路

1.合成新氨基酸2.转变成糖和脂肪

3.直接氧化成H2O和CO2

（四）酮酸的代谢去路1.合成新氨基酸3.直接氧化成H生糖氨基酸（Glucogenicaminoacids）:生酮氨基酸（Ketogenicaminoacids）:生糖兼生酮氨基酸or生酮兼生糖氨基酸（Glucogenicandketogenicaminoacids）:生糖氨基酸（