氨基酸的生物合成

1、第第3131章章 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成第31章 氨基酸的生物合成氨基酸生物合成概述氨基酸生物合成概述個(gè)別氨基酸的生物合成個(gè)別氨基酸的生物合成氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)一、氨基酸生物合成概述 Review各種氨基酸的生物合成途徑各異，但其碳骨架的形各種氨基酸的生物合成途徑各異，但其碳骨架的形成卻具有共性，主要來(lái)源于幾條代謝的中間產(chǎn)物，成卻具有共性，主要來(lái)源于幾條代謝的中間產(chǎn)物，如檸檬酸循環(huán)、糖酵解、戌糖磷酸途徑等。根據(jù)它如檸檬酸循環(huán)、糖酵解、戌糖磷酸途徑等。根據(jù)它們合成途徑的相似性把它們歸為六大族：們合成途徑的相似性把它們歸為六大族： 谷氨酸族：谷氨酸族：包括包括Glu

2、、Gln、Pro、Arg； 天冬氨酸族：天冬氨酸族：包括包括Asp、Asn、Met、Thr、Lys； 絲氨酸族：絲氨酸族：包括包括Ser、Cys、Cys-Cys； 丙酮酸族：丙酮酸族：包括包括Ala、Val、Leu； 芳香族：芳香族：包括包括Phe、Tyr、Trp； 組氨酸族：組氨酸族：包括包括His;一、氨基酸生物合成概述 Review生物體利用生物體利用3種反應(yīng)把氨轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，有利于氨基種反應(yīng)把氨轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，有利于氨基酸的生物合成。酸的生物合成。 1、形成氨甲酰磷酸；、形成氨甲酰磷酸； 2、形成谷氨酸；、形成谷氨酸； 3、形成谷氨酰胺；、形成谷氨酰胺；123氨甲酰磷酸參與尿素循環(huán)的精氨

3、酸合成及嘧啶生物合成。一、氨基酸生物合成概述 Review生物體利用生物體利用3種反應(yīng)把氨轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，有利于氨基種反應(yīng)把氨轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，有利于氨基酸的生物合成。酸的生物合成。谷氨酸脫氫酶既可利用NADH作為其輔酶，也可利用NADPH作為其輔酶。一、氨基酸生物合成概述 Review生物體利用生物體利用3種反應(yīng)把氨轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，有利于氨基種反應(yīng)把氨轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，有利于氨基酸的生物合成。酸的生物合成。谷氨酸谷氨酰-5-磷酸谷氨酰胺ATPADPNH4+Pi + H+E:谷氨酰胺合成酶二、谷氨酸族氨基酸生物合成這一族氨基酸有這一族氨基酸有Glu、Gln、Pro、Arg。1、由、由 -酮戌二酸合成谷氨酸

4、酮戌二酸合成谷氨酸游離氨二、谷氨酸族氨基酸生物合成這一族氨基酸有這一族氨基酸有Glu、Gln、Pro、Arg。2、由、由 -酮戌二酸合成谷氨酰胺酮戌二酸合成谷氨酰胺二、谷氨酸族氨基酸生物合成2、由、由 -酮戌二酸合成谷氨酰胺酮戌二酸合成谷氨酰胺 -酮戌二酸也可在酮戌二酸也可在谷氨酸合酶谷氨酸合酶作用下接受谷氨酰胺作用下接受谷氨酰胺的酰氨基形成谷氨酸。的酰氨基形成谷氨酸。二、谷氨酸族氨基酸生物合成這一族氨基酸有這一族氨基酸有Glu、Gln、Pro、Arg。3、由、由 -酮戌二酸合成脯氨酸酮戌二酸合成脯氨酸谷氨酸激酶谷氨酸脫氫酶谷氨酰-半醛自動(dòng)環(huán)化二氫吡咯-5-羧酸還原酶二、谷氨酸族氨基酸生物合成

5、3、由、由 -酮戌二酸合成精氨酸酮戌二酸合成精氨酸Cit+氨甲酰磷酸三、天冬氨酸族氨基酸生物合成這類(lèi)主要有這類(lèi)主要有Asp、Asn、Met、Thr、Lys、Ile。1、天冬氨酸生物合成、天冬氨酸生物合成三、天冬氨酸族氨基酸生物合成2、天冬酰胺生物合成、天冬酰胺生物合成天冬酰胺合成酶四、丙酮酸族氨基酸生物合成這類(lèi)主要有丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸。這類(lèi)主要有丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸。1、丙氨酸生物合成：由丙酮酸和谷氨酸在谷丙轉(zhuǎn)氨、丙氨酸生物合成：由丙酮酸和谷氨酸在谷丙轉(zhuǎn)氨酶的作用下形成。酶的作用下形成。2、纈氨酸和異亮氨酸的生物合成、纈氨酸和異亮氨酸的生物合成3、亮氨酸的生物合成、亮氨酸的生物合成五、絲

6、氨酸族氨基酸生物合成這類(lèi)主要有絲氨酸、甘氨酸、半胱氨酸。這類(lèi)主要有絲氨酸、甘氨酸、半胱氨酸。1、絲氨酸的生物合成、絲氨酸的生物合成磷酸甘油脫氫酶磷酸絲氨酸轉(zhuǎn)氨酶磷酸絲氨酸磷酸酶五、絲氨酸族氨基酸生物合成2、甘氨酸的生物合成、甘氨酸的生物合成五、絲氨酸族氨基酸生物合成3、半胱氨酸的生物合成、半胱氨酸的生物合成六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成PheTyrTrp只能由植物和微生物合成，這只能由植物和微生物合成，這3種氨基酸的種氨基酸的合成途徑有合成途徑有7步是共有的，合成的起始物是赤蘚糖步是共有的，合成的起始物是赤蘚糖-4-磷酸磷酸和

7、磷酸烯醇式丙酮酸。最后形成分支酸，再由分支酸形和磷酸烯醇式丙酮酸。最后形成分支酸，再由分支酸形成二條途徑，一條形成苯丙氨酸和酪氨酸，另一條形成成二條途徑，一條形成苯丙氨酸和酪氨酸，另一條形成組氨酸。組氨酸。六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成赤蘚糖-4-磷酸PEP3-脫氧-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸3-脫氫奎尼酸3-脫氫莽草酸莽草酸莽草酸-3-磷酸5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸分支酸六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成HOHHO-C-COO-CH2|COO-HO-OOCO-C

8、-COO-CH2|CH2COCOO-CH2NH3+COO-CHOHCH2COCOO-NH3+COO-CHOHCH2分支酸預(yù)苯酸變位酶脫水酶H2O+CO2苯丙酮酸氨基轉(zhuǎn)移酶谷氨酸-酮戌二酸苯丙氨酸脫氫酶NAD+NADH+CO24-羥基苯丙酮酸谷氨酸-酮戌二酸氨基轉(zhuǎn)移酶酪氨酸六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成HOHHO-C-COO-CH2|COO-分支酸NH2COOOHOCH2ONHCOOHOO3P-2NHCOOHOOHOHCH2-OPO32-CHCCHCHOHOHCH2-OPO32-CHCCHCHNHNHCH2NHNH3+COO-C

9、H氨基苯甲酸合酶GlnGlu氨基苯甲酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）異構(gòu)酶N-（5-磷酸核糖）-氨基苯甲酸吲哚-3-甘油磷酸合酶吲哚-3-甘油磷酸色氨酸合酶吲哚色氨酸合酶色氨酸鄰氨基苯甲酸烯醇式L-（O-羧基苯氨基）-L-脫氧核酮糖-5-磷酸甘油醛-3-磷酸絲氨酸H2O六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成CH2NHNH3+COO-CHSerPRPP(5-磷酸核糖-1-焦磷酸)PEP赤蘚糖-4-磷酸六、芳香族氨基酸生物合成2、組氨酸的生物合成、組氨酸的生物合成N1-（5-磷酸核糖）-ATPN1-（5-磷酸核糖）-A

10、MPN1-5-磷酸核酮糖亞氨甲基-5-氨基咪唑基-4-羧酰核苷酸N1-5-磷酸核酮糖亞氨甲基-5-氨基咪唑基羧酰核苷酸5-磷酸核糖-4-羧酰胺-5-氨基咪唑核苷酸嘌呤類(lèi)合成六、芳香族氨基酸生物合成2、組氨酸的生物合成、組氨酸的生物合成咪唑甘油磷酸咪唑丙酮醇磷酸L-組氨醇磷酸L-組氨醇L-組氨酸L-組氨醛七、氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)1、通過(guò)終端產(chǎn)物對(duì)氨基酸生物合成的抑制、通過(guò)終端產(chǎn)物對(duì)氨基酸生物合成的抑制ABCDE反饋抑制協(xié)同抑制ABCDEFGH()()()()終端產(chǎn)物E和H既抑制在合成過(guò)程中共經(jīng)途徑的第一個(gè)酶，也抑制在分道后第一個(gè)產(chǎn)物的合成酶。如在蘇氨酸合成異亮氨酸中，后者是蘇氨酸脫氨酶的反饋抑制物。如在谷氨酸形成谷氨酰胺中，谷氨酰胺合酶受8種產(chǎn)物的反饋抑制。七、氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)1、通過(guò)終端產(chǎn)物對(duì)氨基酸生物合成的抑制、通過(guò)終端產(chǎn)物對(duì)氨基酸生物合成的抑制酶的多重性抑制連續(xù)產(chǎn)物抑制或稱(chēng)逐步反饋抑制A BCDEFGH()()()()ABCDEFGH()()()如由赤蘚糖-4-磷酸和PEP形成3種芳香氨基酸的途徑。如由赤蘚糖-4-磷酸和PEP形成3種芳香氨基酸的途徑。七、氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)2、通過(guò)酶生成量的改變調(diào)節(jié)氨基酸的生物合成、通過(guò)酶生成量的改變調(diào)節(jié)氨基酸的生物合成 酶生成量的控制主要是通過(guò)有關(guān)酶編碼基因活性的酶生成量的控制主要是通過(guò)有關(guān)酶編碼基因活