2017四川农业大学生物化学854考研氨基酸核苷酸.
蛋白质和核酸的酶促降解, 蛋白质的酶促降解 核酸的酶促降解,返回,蛋白质的酶促降解,1、蛋白质酶的种类和专一性 肽酶（Peptidase） 蛋白酶(Proteinase),2、细胞组织蛋白的胞内降解 溶酶体(lysosome)途径 泛肽（ubiguitin）途径,肽酶的种类和专一性,编号 名 称 作 用 特 征,3、4、11,3、4、13,-氨酰肽水解酶,(-aminoacyl peptide hydrolase),作用于多肽链的N-末端,-羧肽水解酶,(-carboxyl peptide hydrolase),作用于多肽链的C-末端,3、4、14,二羧肽水解酶,(depeptide hydrolase),水解二肽,蛋白酶的种类和专一性,编号 名 称 作用特征 实例,3、4、2、1,3、4、2、2,丝氨酸蛋白酶类,(serine pritelnase),活性中心含Ser,3、4、2、3,3、4、2、4,硫醇蛋白酶类,(Thiol pritelnase),活性中心含Cys,羧基（酸性）蛋白酶类,carboxyl(asid) pritelnase,活性中心含Asp,最适pH在5以下,金属蛋白酶类,(metallopritelnase),活性中心含有Zn2+ 、 Mg2+等金属,胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶,木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝酶,胃蛋白酶 凝乳酶,枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶,消化道内几种蛋白酶的专一性,依赖ATP的蛋白质降解泛肽途径,E1-SH,E1-SH,E2-SH,E2-SH,ATP AMP+PPi,E3,多泛肽化蛋白,ATP,26S蛋白酶体,20S蛋白酶体,ATP,19S调节亚基,去折叠,水解,E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白 E3：泛肽-蛋白质连接酶,（ubiquitin）,核酸的酶促降解,核苷酸酶 核苷磷酸解酶 核酸 核苷酸 核苷 碱基+核糖-1-P,磷酸,核酸酶,核苷水解酶,碱基+核糖,核 酸 酶,1、核酸酶的分类,（1）根据对底物的 专一性分为,（2）根据切割位点分为,2、核酸酶的特异性 3、限制性内切酶,外切核酸酶对核酸的水解位点,5´,OH,B,3´,B,B,B,B,B,B,B,牛脾磷酸二酯酶（ 5´端外切5得3）,蛇毒磷酸二酯酶（ 3´端外切3得5）,内切核酸酶对RNA的水解位点示意图,RNAase I,RNAase I,RNAase T1,RNAase T1,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,限制性内切酶, 类型 命名和意义 限制片段的长度 限制图,原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的具有二重旋转对称性的回文序列，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶（ristriction endonuclease）。,常用的DNA限制性内切酶的专一性,酶,辨认的序列和切口,说明, A G C T T C G A , G G A T C C C C T A G G , A G A T C T T C T A G A , G A A T T C C T T A A G , A A G C T T T T C G A A , G T C G A C C A G C T G , C C C G G G G G G C C C ,Bam H I,Alu I,Bgl I,Eco R I,Hind ,Sal I,Sma I,四核苷酸，平端切口,六核苷酸，平端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,限制性内切酶类型,I型：分子量大于105，多亚基，需S-线苷蛋氨酸、ATP和Mg2+ ，识别位点与切割位点相差甚远，产物为异质，是限制与修饰相排斥的多功能酶.,型：分子量小于105，需Mg2+ ，切割位点位于识别 位点上，产物为专一性片段，不具修饰酶功能。现在分子生物学研究所用的限制性内切酶均为此类。,I型：识别位点为5-7bp的非对称序列 ，切割位点在顺序之外离识别 序列5-10bp，切割双链，个别也切割单链。是限制与修饰相多功能酶.,限制性内切酶的命名,Eco R I,序号,属名,种名,株名,例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶,Hind,例：流感Haemophilus influengae d,（属名）,（种名）,（株系）,I 特异性甲基化酶 IIGTPyPuAC III AAGCTT,限制性内切酶的意义,限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。,氨基酸和核苷酸的代谢, 氨基酸代谢 核苷酸代谢,返回,氨基酸代谢概况,食物蛋白质,NH4+,体蛋白,特殊途径,CO2,胺,脱氨基,脱羧基,氨基酸,合成AA,-酮酸,一碳单位,氨基酸的脱氨基作用, 其它脱氨基作用, 氧化脱氨基作用, 转氨基作用, 联合脱氨基作用,氧化脱氨基作用,氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的-酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：,谷氨酸,-酮戊二氨酸,转氨基作用,转氨酶 （辅酶：磷酸吡哆醛）,在转氨酶的催化下， -氨基酸的氨基转移到-酮酸的酮基碳原子上，结果原来的-氨基酸生成相应的-酮酸，而原来的-酮酸则形成了相应的-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。,-氨基酸,磷酸吡哆醛,醛亚胺,酮亚胺,磷酸吡哆胺,磷酸吡哆醛的作用机理,-酮酸,互变异构,谷丙转氨酶(glutamate-pyruvate transaminase)和 谷草转氨酶(glutamate-oxaloacetate transaminase),谷氨酸,谷氨酸,丙氨酸,天冬氨酸,丙酮酸,草酰乙酸,-酮戊二氨酸,-酮戊二氨酸,联合脱氨基作用,（1）概念,（2）类型,a、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联,b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联,转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联,转氨酶,L-谷氨酸脱氢酶,H20+NAD+,NH3+NADH,-酮酸,-氨基酸,-酮戊二酸,L-谷氨酸,转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联,-氨基酸,-酮酸,-酮戊二酸,谷氨酸,草酰乙酸,天冬氨酸,腺苷酰琥珀酸,苹果酸,延胡索酸,腺苷酸,次黄苷酸,其它脱氨基作用（自学）,（1）直接脱氨基作用 （2）还原脱氨基作用 （3）水解脱氨基作用 （4）脱水脱氨基作用 （5）氧化还原脱氨基作用,氨基酸的脱羧基作用,概念,脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）,-氨基酸,磷酸吡哆醛,醛亚胺,胺,磷酸吡哆醛作为脱羧酶辅酶机理,磷酸吡哆醛,H,R-CH2-NH2,+,+,-H2O,+H2O,二、氨的转运和排泄,1、氨的转运,以谷氨酰胺的形式转运 以丙氨酸的形式转运,2、尿素的生成尿素循环,以谷氨酰胺的形式转运氨,+ NH2,+ H2O,ADP+Pi,谷氨酰胺合成酶,(Mg2+),ATP,谷氨酰胺酶,葡萄糖丙氨酸循环,谷氨酸,-酮戊二酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖,（肌肉）,（血液）,（肝脏）,丙酮酸,糖异生,丙酮酸,其它氨基酸,NH3,-酮酸,糖酵解,尿素,尿素,以丙氨酸的形式转运氨,尿素循环,氨基酸,谷氨酸,谷氨酸,氨甲酰磷酸,鸟氨酸,瓜氨酸,瓜氨酸,精氨琥珀酸,鸟氨酸,精氨酸,延胡索酸,氨基酸,谷氨酸,-酮戊二酸,天冬氨酸,+2ADP+Pi,2ATP+CO2+NH3+H2O,细胞溶液,线粒体,尿素,-酮戊二酸,-酮戊二酸,4,尿素循环总反应,NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸+2H2O NH2-CO-NH2 + 2ADP +AMP +PPi+延胡索酸,氨中毒可能机制 1、氨不能正常排泄时，与-酮戊二 酸和谷氨酸分别合成谷氨酸和谷氨酰胺，严重干扰脑中能量代谢； 2、 -酮戊二 酸和谷氨酸水平的降低影响TCA循环和-氨基丁酸的合成，导致脑细胞的损伤。,氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径,草酰乙酸,磷酸烯醇式酸,-酮戊二酸,天冬氨酸天冬酰氨,丙酮酸,延胡索酸,琥珀酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,苯丙氨酸 酪氨酸 亮氨酸 赖氨酸 色氨酸,丙氨酸 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 半胱氨酸,谷氨酰胺 精氨酸 组氨酸 脯氨酸,异亮氨酸 亮氨酸 缬氨酸,苯丙氨酸 酪氨酸 天冬氨酸,异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 缬氨酸,葡萄糖,柠檬酸,谷氨酸,生酮氨基酸,生糖氨基酸,一碳单位,在代谢过程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解产生具有一个碳原子的基团（不包括CO2），称为一碳单位，一碳单位的转移除了和许多氨基酸的代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶及磷脂的生物合成。, 一碳单位的转移由相应的一碳基团转移酶催化，其辅酶为FH4 一碳单位的来源和利用,-CH=NH 亚氨甲基 H-CO- 甲酰基 -CH2OH 甲醇基 -CH= 次甲基 -CH2- 亚甲基 -CH3 甲基,叶酸和 四氢叶酸（FH4或THFA）,叶酸,N5，N10-CH2-FH4,一碳基团的来源与转变,S-腺苷蛋氨酸,N5-CH3-FH4,N5 ，N10 - CH2-FH4,N5， N10 = CH-FH4,N10 -CHO-FH4,N5 ， N10 -CH2-FH4还原酶,N5 ， N10 -CH2-FH4脱氢酶,环水化酶,丝氨酸,组氨酸甘氨酸,参与 甲基化反应,为胸腺嘧啶合成提供甲基,参与嘌呤合成,FH4,FH4,FH4,HCOOH,H2O,NAD+,NDAH+H+,NAD+,NDAH+H+,H+,参与嘌呤合成,二十种氨基酸的生物合成概况,谷氨酸族,天冬氨酸族,丙氨酸族,丝氨酸族,His 和芳香族,核苷酸的降解,2、嘧啶的降解,1、嘌呤的降解,核苷酸酶 核苷磷酸化酶 核苷酸 核苷 碱基+（脱氧）戊糖-1-P,磷酸,嘌呤的分解及“痛风症”产生和治疗,嘧啶的分解,胞嘧啶,尿嘧啶,胸腺嘧啶,二氢尿嘧啶,二氢胸腺嘧啶,-脲基丙酸,-脲基异丁酸,-氨基异丁酸,-丙氨酸,核苷酸的合成及相互关系,嘌呤核苷酸从头合成,核苷酸合成补救途径,嘧啶核苷酸从头合成,嘌呤环上各原子的来源,来自谷氨酰胺的酰胺氮,来自“甲酸盐”,来自天冬氨酸,来自甘氨酸,来自CO2,来自“甲酸盐”,IMP的 生物合成,5-磷酸核糖焦磷酸,5-磷酸核糖胺,甘氨酸,甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨咪核苷酸,5-氨基咪唑核苷酸,5-氨基咪唑-4-羧核苷酸,5-氨基咪唑-4-琥珀基-甲酰胺核苷酸,5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸,5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸,次黄嘌呤核苷酸（IMP）,甲酰THFA,IMP转变为GMP和AMP,嘧啶环上各原子的来源,天冬氨酸,CO2,NH3,N,N,C,C,C,C,6,5,4,3,2,1,氨甲酰磷酸,尿嘧啶核苷酸合成途径,天冬氨酸,氨甲酰天冬氨酸,二氢乳清酸,乳清酸,乳清苷酸,尿嘧啶核苷酸,氨甲酰磷酸,硫氧还蛋白参与的核糖
