氨基酸的轉氨、協同脫氨與脫醯胺功效

轉氨基功效(transamination)指碳水化合物和α-酮酸中間的氨基轉移功效。碳水化合物的α-氨基轉移到酮酸的羰基上,本身轉化成酮酸,原先的酮酸產生對應的碳水化合物。轉氨功效普遍存在,除甘氨酸、賴氨酸、蘇氨酸和纈氨酸外都參加轉氨,對其溶解與生成均有關鍵功效。

催化轉氨反映的酶稱之為轉氨酶(aminotransferase或transaminase),型別許多,一般都必須穀氨酸,對另一個碳水化合物要求不嚴苛,以魅力較大的命名。轉氨反映是不可逆轉的,由濃度操縱。

氨基酸的轉氨、協同脫氨與脫醯胺功效

最重要的氨基轉移酶有兩種,天冬氨酸氨基轉移酶)和丙氨酸氨基轉移酶)。AST之前稱之為穀氨酸:草醯乙酸轉氨酶(穀草轉氨酶,GOT),ALT之前稱之為穀氨酸:丙酮酸轉氨酶(谷丙轉氨酶,GPT)。

AST有AST1和AST2兩種同工酶,前面一種坐落於細胞核,後面一種線上粒體。ALT是胞質酶,也是有兩種同工酶,ALT1和ALT2。他們普遍遍佈在人體細胞中,在肝、心臟、肌肉和脾臟中尤其活躍性。肝臟細胞損害時二者被施放到血漿中,因此 醫學上常常用這兩種酶的血清蛋白活性做為評定肝損傷的指標值。

轉氨酶都含磷酸吡哆醛輔基,催化體制為乒乓球體制,由兩種半反映構成。以AST為例子,最先是酶的磷酸吡哆醛(PLP)輔基與L-Asp反映轉化成硫酸銨吡哆胺(PMP)和草醯乙酸。隨後酶-PMP再與α-酮戊二酸產生反向的另一個半反映,就可以再造酶-PLP並釋放L-Glu。半反映的主要體制如圖所示。

AST的天冬氨酸半反映體制。轉氨酶在氨基酸代謝中很重要,一般既是碳水化合物吸收代謝的初始流程,也是合成代謝的最後一步。而大部分碳水化合物的脫氨也主要是藉助轉氨反映產生的協同脫氨完成的。

協同脫氨就是指脫氨與轉氨協同,關鍵有兩種方法。一種是先轉氨轉化成穀氨酸,再由穀氨酸脫氫酶脫去氨基。這類方法普遍存在。

另一種稱之為腺苷酸迴圈系統,是將氨基根據穀氨酸轉到天冬氨酸,後面一種與次黃嘌呤核苷一硫酸銨(IMP)轉化成腺苷酸代琥珀酸,再裂化成腺苷酸和延胡索酸。腺苷酸水解反應釋放氨,與此同時IMP獲得再造;延胡索酸則根據凝固、空氣氧化再造草醯乙酸。這一環節還與漂呤核苷酸代謝有關。

此方式關鍵出現於全身肌肉和腦。有報導先天腺苷琥珀酸裂合酶(ADSL)欠缺可造成 漸行性神經系統退行性改變,包含新生兒癲癇和漸行性小腦萎縮等。

谷氨醯胺酶和天冬醯胺酶可催化脫氟苯功效,轉化成相對應的碳水化合物。這兩個酶都和惡性腫瘤相關。大部分體細胞能夠自身生成生長髮育需要的天冬醯胺,但白血病細胞必須從血液中得到外源性天冬醯胺。因此 應用天冬醯胺酶將血清蛋白天冬醯胺水解反應為天冬氨酸,能夠奪走腫瘤幹細胞迅速生長髮育所必要的天冬醯胺。

氨基酸的轉氨、協同脫氨與脫醯胺功效

谷氨醯胺酶與惡性腫瘤的關聯更為緊密。由於谷氨醯胺是較常用的氨基腎源,參加多種多樣微生物生成全過程,參加核苷酸生成、蛋白糖基化、氧化還原反應調整、表觀遺傳管控等。與此同時谷氨醯胺也是關鍵訊號分子,管控多種多樣轉錄因子和關鍵分子結構,如PI3K、PKB/AKT、KRAS、mTOR、Myc、HIFs、PKM2和類固醇激素蛋白激酶融合蛋白質等。比如,Gln產能過剩是誘發惡性腫瘤繁衍的資料訊號,已證實高質量的Gln可推動mTOR蛋白質活性。

在迅速瓦解的體細胞中,比如結腸腸鱗狀上皮細胞、網織紅細胞,尤其是腫瘤細胞中,谷氨醯胺被快速耗費並用以造成動能,並做為生成生物質燃料的碳和氮的來源於。血液中保持的高質量谷氨醯胺給予了非常容易得到 的碳和氮源,能夠適用腫瘤細胞的新陳代謝要求。因此 大部分腫瘤細胞對這類必不可少氮底物具備明顯的依賴感。

谷氨醯胺酶操縱著谷氨醯胺的新陳代謝,是谷氨醯胺運用的第一步,其表述與惡性腫瘤的惡變有關。人們表述兩種類別的谷氨醯胺酶同工酶,GLS和GLS2。有意思的是,這兩種同工酶在惡性腫瘤的成長和蔓延中起著截然不同的功效:GLS具備致癌物質,而GLS2則是惡性腫瘤抑止因素。雖然原理並不十分清晰,但許多研究表明,GLS的表示與惡性腫瘤增殖率有關,而GLS2的表示與分裂和停止的體細胞情況相關

氨基酸的轉氨、協同脫氨與脫醯胺功效

除此之外,谷氨醯胺酶與穀氨酸脫氫酶等一同管控穀氨酸濃度,保持組織細胞的氮穩定。這對神經系統特別是在關鍵,由於穀氨酸是關鍵遞質,與大腦神經息息相關。