中国医科大学《生物化学》课件-第9章 蛋白质分解代谢.pptVIP

第九章 蛋白质的分解代谢 本章主要内容 蛋白质的营养 蛋白质的消化、吸收和腐败 细胞内的蛋白质降解 氨基酸的一般代谢 个别氨基酸的代谢 第一节：蛋白质的营养 第二节：蛋白质的消化、  吸收和腐败 2.蛋白质水解酶及作用特点 消化道内几种蛋白酶的专一性 二、肽和氨基酸的吸收 第三节：蛋白质在细胞内的降解 一、生物体内蛋白质降解 细胞外降解 食物摄取的蛋白质，发生在消化道内，蛋白质水解酶参与，不需要ATP 细胞内降解 （严格调控） 不依赖于ATP的降解途径 i)发生在溶酶体 ii)利用组织蛋白酶(cathepsin)降解胞外蛋白、 膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白 依赖于ATP的降解途径（2004 Nobel prize） i)需要泛素(ubiquitin)，降解发生在细胞质蛋白酶体内 ii)降解异常蛋白和短寿命蛋白 二、泛素（Ubiquitin,Ub） 泛素广泛存在于所有的真核生物 它由76个氨基酸残基组成，是一种高度保守的蛋白质。 在三维结构上，泛素则是一个结构紧密的球蛋白，但其C-端四肽序列（Leu-Arg-Gly-Gly）离开蛋白主体伸向水相，这有助于它与其它蛋白质形成异肽键。 泛素本身并不降解蛋白质，它仅仅是给降解的靶蛋白打上标记，降解过程由26S蛋白酶体执行。 泛素是一种热激蛋白 2.蛋白酶体 26S蛋白酶体 20S核心颗粒，桶状结构，蛋白酶复合物活性部位 19S帽状调节颗粒 ，负责识别泛酰化的蛋白质，并将它们去折叠以及输送到核心颗粒的蛋白酶活性中心。 四、泛酰化反应的信号？？ 1.信号可能隐藏在疏水核心中 部分折叠、变性或者异常的突变蛋白更易水解。 2.某些特殊的氨基酸序列被用作降解信号 富含Pro (P), Glu (E), Ser (S)和Thr (T) 序列的蛋白质质被称为PEST 蛋白， 它们比其他蛋白质更容易发生水解。 3. N端规则 N端氨基酸性质是决定蛋白质半衰期的重要因素 第四节：氨基酸的一般代谢 ① 转氨基偶联氧化脱氨基作用 （一）血氨的来源与去路 （二）氨的转运 四、C骨架代谢-α-酮酸的代谢 第五节：个别氨基酸的代谢 一、一碳基团的代谢 (四)含硫氨基酸与一碳基团 1、甲硫氨酸的代谢 （六）“一碳基团”代谢与药物设计 三、芳香族氨基酸的代谢 （一）苯丙氨酸和酪氨酸的代谢 （二）色氨酸代谢 本章小结 蛋白质细胞外水解（蛋白酶水解特异性，γ-谷氨酰基循环） 蛋白质细胞内水解（泛素-蛋白酶体蛋白质降解） 氨基酸一般代谢：氨基酸脱氨基作用（氧化脱氨，转氨，联合脱氨）,丙氨酸-葡萄糖循环,谷氨酰胺生成，尿素循环 个别氨基酸代谢：一碳基团（定义，种类，载体，生理作用，抗代谢药物），脱羧基作用，芳香族氨基酸代谢等。 5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT) 色氨酸 5-羟色氨酸 5-HT 色氨酸羟化酶 5-羟色氨酸脱羧酶 CO2 HO- + NO + O2 NADPH+H+ NADP+ 一氧化氮合酶 （NOS） 精氨酸 瓜氨酸 一氧化氮 四、精氨酸代谢 五、 肌酸的合成 肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量储存、利用的重要化合物。 肝是合成肌酸的主要器官。 肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。 肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸。 肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物为肌酸酐(creatinine)。 H2O + 丙 氨 酸 葡 萄 糖 肌肉 蛋白质 氨基酸 NH3 谷氨酸 α-酮戊 二酸 丙酮酸 糖酵解途径 肌肉 丙氨酸 血液 丙氨酸 葡萄糖 α-酮戊二酸 谷氨酸 丙酮酸 NH3 尿素 尿素循环 糖异生 肝 丙氨酸-葡萄糖循环 葡萄糖 2. 谷氨酰胺的运氨作用 反应过程 谷氨酸 + NH3 谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶 ATP ADP+Pi 谷氨酰胺酶 在脑、心和肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。 生理意义 谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。 鸟氨酸循环 2ADP+Pi CO2 + NH3 + H2O 氨基甲酰磷酸 2ATP N-乙酰谷氨酸 Pi 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸 延胡索酸 氨基酸 草酰乙酸 苹果酸 α-酮戊 二酸 谷氨酸 α-酮酸 精氨酸代 琥珀酸 瓜氨酸 天冬氨酸 ATP AMP + PPi 鸟氨酸 尿素 线粒体 胞 液 （1） 氨基甲酰磷酸的合成 CO2 + NH3 + H2O + 2ATP 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ （N-乙酰谷氨酸，Mg2+） C O