CHƯƠNG VI SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN VÀ AMINO ACID (Metabolism of protein and amino acids) 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 DNA, 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 Bảng Các enzyme phân giải protein (Sự tiêu hóa) Ng̀n gớc Dạ dày Enzyme Y.T K.H Pepsins (pepsinogens) HCl Trypsin (trypsinogen) Enteropeptidase Cơ chất Sản phẩm Proteins và Polypeptides Cắt lk peptide của AA nhân vòng Proteins và Polypeptides Cắt lk peptide ở đầu carboxyl của amino acids (Arginine or Lysine) Chymotrypsin (chymotrypsinogen) Trypsin Proteins và Polypeptides Elastase (proelastase) Trypsin Elastin và Proteins khác Cắt lk peptide ở đầu carboxyl của AA có vòng Cắt lk peptide bonds ở đầu carboxyl của amino acids béo (R: H Tuyến tụy hoặc CH3) Carboxypeptidase A (procarboxypeptidase Proteins and Trypsin A) Cắt lk peptide ở đầu carboxyl tận cùng Polypeptides Carboxypeptidase B (procarboxypeptidase Proteins and Trypsin B) Cắt lk peptide ở đầu carboxyl tận cùng Polypeptides Bảng Các enzyme phân giải protein (Sự tiêu hóa) Nguồn gốc Enzyme Y.T K.H Cơ chất Sản phẩm 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 Màng nhầy ruột non Cắt lk peptide giữa amino acids Sự hấp thu vận chuyển protein amino acid phụ thuộc vào 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 Amino acid Peptide lớn Peptide nho Protein 1.Ẩm bào (pinocytosis) Sodium dependent co-transporters + H ion dependent co-transporter (Đồng hành phụ thuộc vào sodium) + (Đồng hành phụ thuộc vào H ) Hình Sự hấp thu amino acid peptid Cường độ biến dưỡng protein - Cân nitrogen Cân Nitrogen = Số N thu – Số N thải Nitrogen index Cân N > N income N output Cân N = Cân N < Bảng Lượng protein tới thiểu Lồi 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 2.SỰ BIẾN BIẾN DƯỠNG DƯỠNG TRUNG TRUNG GIAN GIAN CỦA CỦAAMINO AMINO ACID ACID 2.1.Sự chuyển nhóm amin amino acid (Transamination) SGOT-Serum Glutamate-Oxaloacetate Transaminase SGPT-Serum Glutamate-Pyruvate Transaminase CHO COOH CH2 HO CH2 H3C CH- NH2 COOH Glutamate O CH2-O-P-OH CH3 OH CH- N NH2 COOH Pyridoxal phosphate Alanine Glutamate Pyruvate Transaminase COOH CH2 CH2 C=O COOH α-Keto glutarate CH2HO NH2 CH3 O C=O CH2-O-P-OH H3C COOH OH Pyruvate N Pyridoxamine phosphate 2.2.Sự oxid hoá khử amin amino acid (Oxidative deamination) 2.2.1.Sự oxid hoá khử amin trực tiếp 10 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) m.RNA DNA t.RNA PROTEIN r.RNA RNA polymerase n.RNA DNA polymerase 19 TRANSCRIPTION - TRANSLATION 20 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 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 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 chuyển vị của ribosome m.RNA RF-1 36 Xác định codon chấm dứt UAA và UAG m.RNA RF-2 38 Xác định codon chấm dứt UAA và UGA m.RNA RF-3 46 Kích thích liên kết RF-1 và RF-2 IF Initiation factor RF Releasing factor EF Elongation factor 21 RIBOSOME: r.RNA + Protein E P 5060 SS A E: Empty site P: Peptidyl site A: Amino acyl site 3040 SS Prokaryotic Eukaryotic cell cell 22 SỰ HOẠT HÓA AMINO ACID (Activation of amino acid) Amino acyl-t.RNA synthetase ENZ R H2N-CH-CO R OH ENZ Adeno ∼ OC-CH-NH2 P Enz-Amino acyl-AMP α-Amino acid Adeno ∼ P P P P t.RNA P R ENZ H O -OC-CH-NH 3' ribose 5' ribose t.RNA Amino acyl-t.RNA Anticodon 23 AMP 24 3.5 Cơ chế điều hoà (Lac OPERON) β Galactosidase Galactoside permease Galactoside acetylase 25 26 CÁC CHẤT ỨC CHẾ TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở VI KHUẨN 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 27 NHÓM AMINOGLYCOSIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN 28 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) 29 NHÓM MACROLIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 50S RIBOSOME ỨC CHẾ PEPTIDYLTRANSFERASE HÌNH THÀNH PEPTIDE 30 NHĨM MACROLIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 50S RIBOSOME NGĂN CHẬN PEPTIDYL t.RNA TỪ VÙNG A SANG P (GIAI ĐOẠN NỐI DÀI CHUỖI PEPTIDE) 31 NHÓM TETRACYCLINES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME NGĂN CHẬN AMINOACYL t.RNA SANG VÙNG A (GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN) 32 NHĨM OXAZOLIDINONES NGĂN CHẬN HÌNH THÀNH PHỨC HỢP f-met-t.RNA VỚI 50S RIBOSOME (GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN) 33 ...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... r.RNA + Protein E P 5060 SS A E: Empty site P: Peptidyl site A: Amino acyl site 3040 SS Prokaryotic Eukaryotic cell cell 22 SỰ HOẠT HÓA AMINO ACID (Activation of amino acid) Amino acyl-t.RNA synthetase... peptide ở đầu carboxyl của amino acids (Arginine or Lysine) Chymotrypsin (chymotrypsinogen) Trypsin Proteins và Polypeptides Elastase (proelastase) Trypsin Elastin và Proteins khác Cắt lk