CHƯƠNG XI SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN VÀ SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN VÀ AMINO ACID AMINO ACID (Metabolism of protein and amino acid) (Metabolism of protein and amino acid) TS ĐỖ HIẾU LIÊM 1.ĐẠI CƯƠNG 2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1.Sự vận chuyển nhóm amin amino acid 2.2.Sự oxid hoá khử amin amino acid 2.3.Sự khử độc ammonia tự máu 2.4.Sự khử carboxyl amino acid 3.TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 3.1.Sự tổng hợp m.RNA 3.2.Sự hoạt hoá amino acid 3.3.Các giai đoạn tiến trình tổng hợp protein 3.4.Cơ chế kiểm sốt tiến trình tổng hợp 1.ĐẠI CƯƠNG (1) Chức sinh học - Sự vận động - Sự đáp nhận kích thích bên ngồi - Bảo vệ thể - Sự sinh trưởng phát dục - Sự di truyền biến dị - Sự biến dưỡng nội trao đổi với môi trường - Cung cấp 10-15% nhu cầu lượng cho thể (2) Đặc điểm biến dưỡng protein amino acid - Vai trị tạo hình, tổng hợp chất cấu tạo tế bào, mô bào - Không dự trữ thể động vật Cường độ biến dưỡng protein-Can bang nitrogen Cân Nitrogen = Số N thu – Số N thải Nitrogen index Cân N > N income Cân N = Lượng protein tối thiểu N output Cân N < Loài động vật Lượng Protein tối thiểu gr Pr/kg P/ngày đêm Cừu 1.00 Heo 1.00 Ngựa 0.72-1.42 Bò cạn sữa 0.60-0.70 Bò cho sữa 1.00 Người 1.00-1.50 2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1.Sự chuyển nhóm amin amino acid (Transamination) SGOT-Serum Glutamate-Oxaloacetate Transaminase SGPT-Serum Glutamate-Puruvate Transaminase Sự chuyển nhóm amin amino acid (Transamination) COOH CH2 CH2 H-C - NH2 COOH Glutamate COOH CH2 CH2 C= O COOH α-Keto glutarate CHO HO CH2-O-P H3 C N Pyridoxal phosphate CH3 H-C - NH2 COOH Alanine Glutamate Pyruvate Transsaminase CH2 - NH2 HO CH2-O-P H3 C N Pyridoxamin phosphate CH3 C=O COOH Pyruvate 2.2.Sự oxid hoá khử amin amino acid (Oxidative deamination) 2.2.1.Sự oxid hoá khử amin trực tiếp Sự oxid hoá khử amin trực tiếp (Oxidative deamination - Direct) Amino acid oxidase H2 N- H HN= Fp FpH2 H2 O α Amino acid O2 Catalas e α Imino acid H2 O NH3 Ammonia ½O2 H2 O α-Keto acid 2.2.2 Sự oxid hoá khử amin gián tiếp Chuyển hố N vơ N hữu Sự oxid hoá khử amin gián tiếp (Oxidative deamination – Indirect) α-Keto glutarate Ammonia NH33 NH NH22 NH Alanine NAD(P)H.H+ Glutamate Glutamate dehydrogenase dehydrogenase Glutamate Pyruvate Transaminase NAD(P)+ Pyruvate NH22 NH Glutamate 2.3 Sự vận chuyển khử độc ammonia tự máu • Trúng độc kiềm (Alkalosis) • Sự khử độc não: Tổng hợp glutamine asparagine • Sự khử độc gan: Chu trình Urea (chu trình Ornithine) Tổng hợp glutamine hay asparagine não Tổng hợp glutamine hay asparagine não Glutamine -NH2 H2 O H2O ADP+Pi Glutamine synthetase Glutaminase OH OH NH3 ATP Glutamate Ammonia Glutamate Sự khử độc gan – chu trình urea (ornithine) Aspartate Chu trình urea (Ornithine) NH4+ + CO2 NH2 Ion Ammonium Biocytine ATP Carbamoyl H3PO4 phosphate Synthetase ADP + Pi ATP COOH CH2-NH (CH2)2 Ornithine transcarbamoylase NH2 C=O COOH CH2 H2N-CH H2N-CH-COOH CITRULINE Arginosuccinate synthetase NH2 C C=O CH2-NH2 O CH2-NH (CH2)2 O=P-OH H2N-CH-COOH OH ORNITHINE CARBAMOYL PHOSPHATE (CH2)2 NH2 C=NH Arginase CH2-NH H2N-CH-COOH ARGINOSUCCINATE Arginosuccinase (CH2)2 UREA H2N-C-NH2 O N H2N-CH-COOH ARGININ E ADP+Pi 2.4 Sự khử nhóm carboxyl amino acid COO H α-Amino acid Decarboxylase (Pyridoxal phosphate) Amin hữu 3.TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN Duplication (Nhân đôi DNA) Transcription (Replication) - Sao chép mật mã di truyền RNA Processing (Sửa chữa RNA) Translation - Giải mã (tổng hợp protein) 1 DNA RNA m.RNA t.RNA r.RNA n.RNA PROTEIN  TRANSCRIPTION - TRANSLATION CÁC YẾU TỐ THAM GIA TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN (prokaryotic cell) Factor TLPT (kD) Chức IF-1 Kết hợp đơn vị 50 S 30 S ribosome IF-2 97 Liên kết Methionyl - t.RNA GTP IF-3 22 Liên kết đơn vị 30 S với codon AUG m.RNA EF-Tu 43 Liên kết amino acyl - t.RNA GTP EF-Ts 74 Tách GDP từ tổ hợp EF-Tu EF-G 77 Thúc đẩy chuyển vị ribosome m.RNA RF-1 36 Xác định codon chấm dứt UAA UAG m.RNA RF-2 38 Xác định codon chấm dứt UAA UGA m.RNA RF-3 46 Kích thích liên kết RF-1 RF-2 IF Initiation factor EF Elongation factor RF Releasing factor RIBOSOME: r.RNA + Protein E P A 50 S 60 S 60 E: Empty site E: Empty site P: Peptidyl site P: Peptidyl site A: Amino acyl site A: Amino acyl site 40 S 30 S 40 Eukaryotic cell Prokaryotic cell Eukaryotic Prokaryotic cell SỰ HOẠT HÓA AMINO ACID (Activation of amino acid) Amino acylt.RNA synthetase Enz R HC-NH2 OH CO P α-Amino acid OH P 3' ribose 5' ribose t.RNA Amino acyl-t.RNA Anticodon 3.5 Cơ chế điều hoà (Lac OPERON) β Galactosidase Galactoside permease Galactoside acetylase CÁC CHẤT ỨC CHẾ TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN Chất ức chế Tác động Quinolon I II Ức chế Gyrase tháo vòng DNA vi khuẩn Kháng lao (rifamycine) Ức chế RNA polymerase Exotoxin Corynebacterium diptheria Ức chế EF-2 (eukaryotic cell) Chloraphenicol Ức chế peptidyl transferase đơn vị 50S Cycloheximide Ức chế peptidyl transferase đơn vị 60S Erythromycin Ức chế chuyển dịch đơn vị 50S Fusidic acid Ức chế liên kết EF-G với đơn vị 50S Puromycin Tranh đoạt amino acyl-t.RNA Streptomycin Ức chế khởi dẫn tổng hợp Tetracycline Ức chế liên kết amino acyl-t.RNA với đơn vị 30S ...1.ĐẠI CƯƠNG 2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1 .Sự vận chuyển nhóm amin amino acid 2.2 .Sự oxid hoá khử amin amino acid 2.3 .Sự khử độc ammonia tự máu 2.4 .Sự khử carboxyl amino acid 3.TIẾN... Bảo vệ thể - Sự sinh trưởng phát dục - Sự di truyền biến dị - Sự biến dưỡng nội trao đổi với môi trường - Cung cấp 10-15% nhu cầu lượng cho thể (2) Đặc điểm biến dưỡng protein amino acid - Vai... 1.00-1.50 2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1 .Sự chuyển nhóm amin amino acid (Transamination) SGOT-Serum Glutamate-Oxaloacetate Transaminase SGPT-Serum Glutamate-Puruvate Transaminase Sự chuyển