SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN và AMINO ACID (SINH hóa THÚ y SLIDE)

1.ĐẠI CƯƠNG2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1.Sự vận chuyển nhóm amin của amino acid 2.2.Sự oxid hoá khử amin của amino acid 2.3.Sự khử độc ammonia tự do trong máu 2.4.Sự khử

SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN VÀ AMINO ACID

(Metabolism of protein and amino acids)

CHƯƠNG VI

1.ĐẠI CƯƠNG

2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID

2.1.Sự vận chuyển nhóm amin của amino acid

2.2.Sự oxid hoá khử amin của amino acid

2.3.Sự khử độc ammonia tự do trong máu

2.4.Sự khử carboxyl của amino acid

3.TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN

3.1.Sự tổng hợp DNA, RNA

3.2.Sự hoạt hoá amino acid

3.3.Các giai đoạn trong tiến trình tổng hợp protein

3.4.Cơ chế kiểm soát tiến trình tổng hợp

- Sự biến dưỡng nội tại và trao đổi với môi trường

- Cung cấp 10-15% nhu cầu năng lượng cho cơ thể

(2) Đặc điểm biến dưỡng protein và amino acid

- Vai trò tạo hình, tổng hợp chất cấu tạo tế bào, mô bào

- Không được dự trữ trong cơ thể động vật

3

Nguồn gốc Enzyme Y.T K.H Cơ chất Sản phẩm

Dạ dày Pepsins (pepsinogens) HCl Proteins và Polypeptides Cắt lk peptide của AA nhân vòng

Tuyến tụy

Trypsin (trypsinogen) Enteropeptidase Proteins và Polypeptides Cắt lk peptide ở đầu carboxyl của amino acids (Arginine or

Lysine)

Chymotrypsin (chymotrypsinogen) Trypsin Proteins và Polypeptides Cắt lk peptide ở đầu carboxyl của AA có vòng

Elastase (proelastase) Trypsin Elastin và Proteins khác

Cắt lk peptide bonds ở đầu carboxyl của amino acids béo (R: H

Cắt lk peptide ở đầu carboxyl tận cùng

Bảng 1 Các enzyme phân giải protein (Sự tiêu hóa)

Màng nhầy ruột

non

Enteropeptidase Trypsinogen Trypsin

Aminopeptidases Polypeptides Cắt lk peptide ở đầu amin tận cùng của polypeptide

Carboxypeptidases Polypeptides Cắt lk peptide ở đầu carboxyl tận cùng của polypeptide

Endopeptidases Polypeptides Cất lk peptide ở giữa của polypeptide

Dipeptidases Dipeptides Cắt lk peptide giữa 2 amino acids

Bảng 1 Các enzyme phân giải protein (Sự tiêu hóa)

Sự hấp thu và vận chuyển protein và amino acid phụ thuộc vào các yếu tố tuổi, loại amino acid, đường cung cấp

Cơ chế hấp thu:

-Sự ẩm bào

- Sodium dependent co-transporters

- H+ ion dependent co-transporter

Hình 1 Sự hấp thu amino acid và peptid

Peptide lớn Protein

(Đồng hành phụ thuộc vào sodium)

3 H+ ion dependent co-transporter (Đồng hành phụ thuộc vào H+ )

Cường độ biến dưỡng protein - Cân bằng nitrogen

Cân bằng Nitrogen = Số N thu – Số N thải

Nitrogen index N income N output

Cân bằng N > 0 Cân bằng N = 0 Cân bằng N < 0

Bảng 1 Lượng protein tối thiểu

Loài động vật Lượng Protein tối thiểu

2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID

2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID

2.1.Sự chuyển nhóm amin của amino acid (Transamination)

SGOT-Serum Glutamate-Oxaloacetate Transaminase

SGPT-Serum Glutamate-Pyruvate Transaminase

CH3 CH- COOH

Alanine

Pyruvate Glutamate Pyruvate Transaminase

CHO

HO

N H3C

Pyridoxamine phosphate

2.2.Sự oxid hoá khử amin của amino acid (Oxidative deamination)

2.2.1.Sự oxid hoá khử amin trực tiếp

R

C -COOH

R C-COOH

2

HN

R C-COOH O

α -Amino acid Oxidase

H2O

½ O2

Catalase

2.2.2 Sự oxid hoá khử amin gián tiếp

Chuyển hoá N vô cơ N hữu cơ

COOH CH2 CH2 C=O COOH

COOH CH2 CH2 CH-

2.3 Sự vận chuyển và khử độc ammonia tự do trong máu

• Trúng độc kiềm (Alkalosis)

• Sự khử độc ở não: Tổng hợp glutamine và asparagine

• Sự khử độc ở gan: Chu trình Urea (chu trình Ornithine)

O C- CH2 CH2 H2N-CH-COOH

NH3 NH2

ATP

ADP+Pi H2O

Sự khử độc ở gan – chu trình urea (ornithine)

Chu trình urea (Ornithine)

+ CO2Biocytine

2 ATP

2 ADP

+ Pi

Carbamoyl phosphate Synthetase

ATP

Arginosuccinate synthetase

ADP+Pi Arginosuccinase

NH2

C= NH Arginase

CITRULINE

CH-NH (CH2)2 H2N-CH-COOH

ARGINOSUCCINATE

CH-NH (CH2)2 H2N-CH-COOH

ARGININE

CH-NH (CH2)2 H2N-CH-COOH

COOH CH2 -CH-COOHAspartate

COOH CH2 -CH-COOH H2N

UREA

H2N- C- NH2

O

N

2.4 Sự khử nhóm carboxyl của amino acid

Decarboxylase (Pyridoxal phosphate)

R

R H2N-CH2

CO2

3.TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN

1

2

Transcription (Replication) - Sao chép mật mã di truyền

2

1 Duplication (Nhân đôi DNA)

RNA Processing (Sửa chữa RNA)

Translation - Giải mã (tổng hợp protein)

PROTEIN

DNA polymerase

RNA polymerase

TRANSCRIPTION - TRANSLATION

CÁC YẾU TỐ THAM GIA TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN (prokaryotic cell)

IF-1 9 Kết hợp 2 đơn vị 50 S và 30 S ribosome

IF-2 97 Liên kết Methionyl - t.RNA và GTP

IF-3 22 Liên kết đơn vị 30 S với codon AUG trên m.RNA

EF-Tu 43 Liên kết amino acyl - t.RNA và GTP

EF-Ts 74 Tách GDP từ tổ hợp EF-Tu

EF-G 77 Thúc đẩy sự chuyển vị của ribosome trên m.RNA

RF-1 36 Xác định codon chấm dứt UAA và UAG trên m.RNA

RF-2 38 Xác định codon chấm dứt UAA và UGA trên m.RNA

RF-3 46 Kích thích sự liên kết RF-1 và RF-2

IF Initiation factor RF Releasing factor

EF Elongation factor

21

RIBOSOME: r.RNA + Protein

Prokaryotic cell Eukaryotic cell

R

H2N-CH- CO

R OC-CH-NH2

Amino acyl-t.RNA

t.RNA

3.5 Cơ chế điều hoà

CÁC CHẤT ỨC CHẾ TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở VI KHUẨN

Quinolon I và II Ức chế Gyrase tháo vòng DNA vi khuẩn

Exotoxin Corynebacterium diptheria Ức chế EF-2 (eukaryotic cell)

Chloraphenicol Ức chế peptidyl transferase trên đơn vị 50S

Erythromycin Ức chế sự chuyển dịch đơn vị 50S

Fusidic acid Ức chế sự liên kết EF-G với đơn vị 50S

Streptomycin Ức chế sự khởi dẫn tổng hợp

Tetracycline Ức chế sự liên kết amino acyl-t.RNA với đơn vị 30S

27

NHÓM AMINOGLYCOSIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME

GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN

NHÓM AMINOGLYCOSIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME

NGĂN CHẬN PEPTIDTYL-t.RNA TỪ VÙNG A SANG P

(GIAI ĐOẠN NỐI DÀI CHUỖI PEPTIDE)

NHÓM MACROLIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 50S RIBOSOME

ỨC CHẾ PEPTIDYLTRANSFERASE HÌNH THÀNH PEPTIDE

NHÓM MACROLIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 50S RIBOSOME NGĂN CHẬN PEPTIDYL t.RNA TỪ VÙNG A

SANG P (GIAI ĐOẠN NỐI DÀI CHUỖI PEPTIDE)

NHÓM TETRACYCLINES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME NGĂN CHẬN AMINOACYL t.RNA SANG

VÙNG A (GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN)

NHÓM OXAZOLIDINONES NGĂN CHẬN HÌNH THÀNH PHỨC HỢP f-met-t.RNA VỚI 50S RIBOSOME (GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN)