蚕氨基酸代谢的研究——家蚕与蓖麻蚕的氨基酸和形成甘氨酸、丙氨酸的酶系比较及酮丙二酸的脱羧作用

家蚕(Bombyx mori L.)与蓖麻蚕(Samia,ricini B)的丝蛋白氨基酸含量差异甚为显著;家蚕丝含量最多的为甘氨酸(42.8％),其次为丙氨酸(32.4％);而蓖麻蚕丝则以两氨酸含量为最高(50.5％),其次为甘氨酸(27.8％)(Kirimuru等,1962)。为了阐明丝蛋白主要氨基酸的形成机制,我们曾报道了这两种蚕丝腺中,自L-天门冬氨酸与α-酮戊二酸形成丙氨酸的机制(许延森等,1964a);体液乙醛酸及丙酮酸与丝蛋白相应氨基酸的含量之     

蚕氨基酸代谢之研究 Ⅲ.丝腺体L-天门冬氨酸及α-酮戊二酸形成丙氢酸之机制

研究了家蚕(Bombyx mori L.),天蚕蛾科之蓖麻蚕(Philosama cynthia ricini B.)及柞蚕(Antheraea pernyi G.)丝腺体后部自L-天门冬氨酸与α-酮戊二酸形成丙氨酸的机制。以上各种蚕的丝腺体组织都可利用L-天门冬氨酸与α-酮戊二酸形成丙氨酸,谷氨酸及CO_2。当存在DL-环丝氨酸(10~(-4)M)时,形成较多的谷氨酸与丙酮酸,而丙氨酸之量显著地减少。以L-天门冬氨酸与α-酮戊二酸或以L-谷氨酸与丙酮酸为底物,对丙氨酸之形成具有相同的抑制程度。DL-环丝氨酸(10~(-4))并不抑制谷-天转氨酶与草酰乙酸脱羧酶,但在同样条件下,可显著抑制谷-丙转氨酶的活力(～90%)。此外,若以L-天门冬氨酸或其与小量α-酮戊二酸为底物,尤其是用透析后之酶液,并无显著的丙氨酸与CO_2形成。我们认为,自L-天门冬氨酸与α-酮戊二酸形成之丙氨酸,并非通过Bheemeswar提出的L-天门冬氨酸β-脱羧酶之作用,而是经过三个相继的反应,即在谷-天转氨酶催化下,形成谷氨酸与草酰乙酸,后者除非酶促分解外,在草酰乙酸脱羧酶作用下,形成丙酮酸与CO_2;由以上两反应所形成之谷氨酸与丙酮酸,在蚕丝腺普遍存在的谷-丙转氨酶催化下形成丙氨酸(见图8)。     

基于乙醇预处理的发酵液中丙氨酸RP-HPLC检测方法

在用RP-HPLC法C18色谱柱和紫外检测器检测发酵液中丙氨酸时,由于发酵液中存在丙酮酸,而丙酮酸对紫外吸收过强,且两者峰之间有重叠,导致无法准确检测出丙氨酸含量。为解决此问题,本文在RP-HPLC检测前首先对丙氨酸发酵液进行了乙醇沉淀预处理,实现了丙酮酸和丙氨酸在检测进样前的分离,消除了丙酮酸信号对丙氨酸的影响,能准确测定出丙氨酸含量。达到有效分离的发酵液与无水乙醇最佳比例为1∶14;经氨基酸自动分析仪检测发酵液中丙氨酸实际含量为92.60g/L;经RP-HPLC检测,沉淀中丙氨酸的含量为为92.04 g/L,丙氨酸的回收率高达99.40%。本研究利用乙醇对丙氨酸发酵液进行预处理,使RP-HPLC法可以运用于检测发酵液中丙氨酸含量,适用于工厂发酵生产过程中丙氨酸的快速检测。     

超高温古生菌强烈炽热球菌(Pyrococcus furiosus)的生理代谢

本文述及Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆｕｒｉｏｓｕｓ的丙酮酸代谢、麦芽糖发酵（高温糖酵解途径）、由丙酮酸糖原异生途径、还原性末端产物－－Ｌ－丙氨酸的形成和钨对代谢类型的影响等。     

家蚕丙氨酸转氨酶理化性质的研究

丙氨酸转氨酶(ALT)是家蚕丝心蛋白合成中的关键酶,为了阐明丝心蛋白的合成机理及利用ALT活力调控丝物质的形成,有必要深入了解ALT的分子性质。作者在分离纯化家蚕后部丝腺ALT的基础上,应用聚丙烯酰胺凝胶电泳等生化方法进一步研究了该酶的若干理化性质。结果表明,家蚕ALT由两种不同亚基组成,分子量分别是54kd和21kd;最适底物是丙酮酸;最适温度为50℃;最适DH为8．5;钾、钠、钙、镁等离子对酶有激活作用,而锰、铜、锌等离子对酶有抑制作用。研究还表明,该酶是一种依赖于金属离子的酶类,活性中心含有巯基或咪唑基。     

昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物对合成甘氨酸和丙氨酸有关酶系的调节控制

五龄后期蚕丝腺后部的细胞几乎只合成蚕丝的丝心蛋白。保幼激素类似物(JHA)能增加蚕丝心蛋白的生物合成。家蚕和蓖麻蚕丝心蛋白中,甘氨酸和丙氨酸的含量约占75%。我们用ZR515和ZR777分别处理五龄蚕后,观察到丝腺后部和脂肪体中合成甘氨酸和丙氨酸有关转氨酶的活力均有明显增加。(1)用ZR515处理五龄家蚕后,使五龄期延长1～2天,茧层量增加约10%。蚕丝腺后部的丙氨酸-乙醛酸转氨酶,丙氨酸-酮丙二酸转氨酶,谷丙转氨酶和谷天转氨酶活力,JHA 组均比对照组增高约10～40%,脂肪体中这些酶活力也相应地比对照组增高约30%,其中丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力增加到165%。酶活力增加的持续时间约3～5天。(2)用ZR777处理五龄蓖麻蚕后,丝腺后部和脂肪体中的谷天转氨酶、异亮氨酸-α-酮戊二酸转氨酶和丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力,均比对照组高。本文认为JHA 对蚕丝腺后部和脂肪体中形成甘氨酸和丙氨酸的转氮酶有明显的调控作用,从而为丝心蛋白的合成提供更多的甘氨酸和丙氨酸。这也许是JHA 增丝机制的一个重要方面。     

昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物对合成甘氨酸和丙氨酸有关酶系的调节控制

五龄后期蚕丝腺后部的细胞几乎只合成蚕丝的丝心蛋白。保幼激素类似物(JHA)能增加蚕丝心蛋白的生物合成。家蚕和蓖麻蚕丝心蛋白中,甘氨酸和丙氨酸的含量约占75%。我们用ZR515和ZR777分别处理五龄蚕后,观察到丝腺后部和脂肪体中合成甘氨酸和丙氨酸有关转氨酶的活力均有明显增加。(1)用ZR515处理五龄家蚕后,使五龄期延长1～2天,茧层量增加约10%。蚕丝腺后部的丙氨酸-乙醛酸转氨酶,丙氨酸-酮丙二酸转氨酶,谷丙转氨酶和谷天转氨酶活力,JHA组均比对照组增高约10～40%,脂肪体中这些酶活力也相应地比对照组增高约30%,其中丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力增加到165%。酶活力增加的持续时间约3～5天。(2)用ZR777处理五龄蓖麻蚕后,丝腺后部和脂肪体中的谷天转氨酶、异亮氨酸吨-α-酮戊二酸转氨酶和丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力,均比对照组高。本文认为JHA对蚕丝腺后部和脂肪体中形成甘氨酸和丙氨酸的转氨酶有明显的调控作用,从而为丝心蛋白的合成提供更多的甘氨酸和丙氨酸。这也许是JHA增丝机制的一个重要方面。     

丙氨酸脱氢酶研究概况

丙氨酸脱氢酶(alanine dehydrogenase,ALD,EC 1.4.1.1)是一种以烟酰胺腺嘌呤(NAD)为辅酶的氨基酸脱氢酶.丙氨酸脱氢酶可逆催化丙氨酸氧化脱氨生成丙酮酸、氨及NADH.丙氨酸脱氢酶也是调节氨基酸代谢和糖代谢的重要酶类,其催化反应的产物丙酮酸广泛应用于医药、农药和食品等领域,具有良好的发展前景.主要介绍丙氨酸脱氢酶的纯化及活力检测、酶空间结构(底物结合住点),以及催化反应机理等方面的研究.     

丙氨酸氨基转移酶同工酶的研究

<正> 丙氨酸氨基转移酶(ALT)(EC.2.6.1.2)是催化L-丙氨酸与α-酮戊二酸反应生成丙酮酸和谷氨酸的可逆反应的酶,在临床上是最常用酶之一。到目前为止,对于ALT同工酶的研究国内外文献报导甚少,国外文献仅限于动物。本文旨在探索人类ALT同工酶的存在及其在细胞内的分布。     

三化螟与荔枝蝽体液氨基酸和脂肪体转氨酶与谷氨酸脱氢酶的研究

1.用纸层析的方法测定了水稻、三化螟与荔枝蝽体液的氨基酸含量。2.在三化螟幼虫脂肪体中,观察到谷天转氨酶、谷丙转氨酶与鸟氨酸转氨酶的活力。在荔枝蝽的脂肪体中有11种氨基酸(L-天门冬氨酸、L-丙氨酸、L-异白氨酸、L-白氨酸、L-缬氨酸、L-苯丙氨酸、L-鸟氨酸、L-酪氨酸、L-色氨酸、L-β-丙氨酸与DL-γ-氨基丁酸)可与α-酮戊二酸进行转氨作用,以形成谷氨酸。3.在三化螟与荔枝蝽脂肪体中均存在谷氨酸脱氢酶。     

离体小麦、向日葵叶片及子叶中γ-氨基丁酸的代谢

离体小麦、向日葵叶片及子叶,在预照光5小时条件下可以利用外源γ-氨基丁酸,形成丙氨酸和谷氨酰胺。小麦叶片中γ-氨基丁酸的脱氨过程主要是γ-氨基丁酸-丙酮酸转氨酶的作用。磷酸钙胶的吸附作用可以将此酶的比活力提高到5.6倍。此转氨酶酶促反应的最适 pH为8.9,在最初反应1小时之内,反应的速度与酶的浓度和反应时间成直线关系,对底物γ-氨基丁酸的米氏常数 Km 为2.6×1~(-3)M。讨论了转氨酶在γ-氨基丁酸代谢中的作用。     

蚕氨基酸代谢的研究:蚕体内由苹果酸形成丙氨酸碳架的机制

蓖麻叶及桑叶中含有丰富的苹果酸,在蚕的体液、丝腺及中肠等组织中氧化苹果酸的能力相当强,使苹果酸形成OAA或PYR。 我们测得蓖麻蚕及丝腺中有NADP专一的MDH。在中肠内以MDH为主,同时能测到ME活力。以延胡索酸为底物,可以观察到NADP被还原。通过这些酶的作用,可将叶中的苹果酸形成PYR。     

β-蜕皮素对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的调节控制

本文研究了植源性β-蜕皮素(简称MH)对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的影响,探讨了5龄不同时期添食β-蜕皮素后丝腺体的成长及后部丝腺和脂肪体中丙氨酸-酮丙二酸、丙氨酸-乙醛酸和鸟氨酸转氨酶活力的变化。通过实验观察到:(1)5龄早期(饷食)添食β-蜕皮素,龄期延长8—9小时,茧层量增加,后部丝腺和脂肪体内丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶在处理后6-12小时内,比对照组增高40—50%。随之酶活力略下降,至5龄后期复又升高,明显超过对照组。脂肪体中鸟氨酸转氨酶在β-蜕皮素处理后6小时和48小时均低于对照组。12—24小时以及48小时后直至老熟则明显高于对照组。(2)5龄后期(V—136小时)口腔注射β-蜕皮素,龄期缩短12—18小时。脂肪体和丝腺体中丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力明显高于对照组(一般增高20—40%),老熟时迅速下降。本文对有关保幼激素和β-蜕皮素对5龄家蚕两种靶细胞(丝腺细胞和脂肪细胞)的相互配合和制约以完成对蚕整体的调节控制,以及这两种昆虫激素应用于蚕业生产以控制5龄期的长短和增加蚕丝产量等方面进行了讨论。     

植物抗寒育种的新进展

最近,美国科学家成功地育成了一种抗寒番茄,在大田试验中表现出令人惊异的耐寒性。 90年代初,生物学家在海洋鱼类的体液中发现了富含丙氨酸、半胱氨酸和糖的蛋白质,这些蛋白质能降低鱼体液的冰点,有效地减慢细胞中冰晶形成的速度。它们的抗冻性能比盐、尿     

丙氨酸对热带假丝酵母NPcoN22长链二元酸发酵的调节

本文研究了丙氨酸对热带假丝酵母(Candida tropicalis)NPcoN22长链二元酸发酵的调节,并把它与尿素的调节作了比较。在蔗糖利用、烷烃利用、菌体生长、发酵液pH变化和十四烷一1,14一二羧酸积累诸方面以及在三羧酸循环、乙醛酸循环、过氧化氢酶等酶的活力方面,丙氨酸具有与尿素相同的调节作用。丙氨酸加尿素作为混合氮源或在正常发酵过程中补加尿素或丙氨酸,其调节效果与过量尿素或过量丙氨酸单独存在条件下的情况一样,说明尿素和丙氨酸的调节作用具有相加效应。发酵过程中菌体对丙氨酸的利用特点表明了丙氨酸是菌体生长的限制因子。Β一氧化的抑制剂——丙烯酸能显著提高十四烷一1,14-二羧酸的积累。     

三种酮酸与四大类物质代谢的关系

三种酮酸——丙酮酸、草酰乙酸与α-酮戊二酸及其相应的氨基酸(丙氨酸、天冬氨酸与谷氨酸)在四大类有机物质的代谢过程中具有重要的作用。作者根据多年的生物化学教学经验,总结了三种酮酸及其相应的氨基酸在四大类物质(糖类、脂类、氨基酸、核苷酸)代谢中的相互联系,旨在为生物化学教学以及学生后期阶段的综合复习起到提纲挈领的作用。     

氨基移换作用研究的新进展

酶促氨基移換作用是苏联生物化学家和在1937年发現的。他們用鴿胸肌与L-谷氨酸及丙酮酸在无氧条件下共同保温时,发現谷氨酸的氨基不經脫氨直接轉給丙酮酸,生成丙氨酸与α-酮戊二酸;而且这一反应是可逆的。他們給这一新型的反应命名为氨基移换反应,催化这一反应的酶,命名力氨基移换酶。     

L-丙氨酸对海南粗榧悬浮细胞合成三尖杉酯类碱的影响

该研究在海南粗榧悬浮细胞培养的不同阶段(5、10、15、20 d),分别添加不同剂量的L-丙氨酸(10、30、50、100 mg·L~(-1)),测定细胞生长、细胞活力及产物含量,确定L-丙氨酸最佳的添加时间及添加剂量。结果表明:添加L-丙氨酸对细胞生长和细胞活力均有抑制作用;在海南粗榧悬浮培养第15天、添加30 mg·L~(-1)L-丙氨酸时,产物含量最高(4.853 6 mg·L~(-1)),是对照(2.853 8 mg·L~(-1))的1.7倍。同时,为了探讨添加L-丙氨酸对海南粗榧悬浮细胞糖代谢的影响,对培养基糖耗程度、细胞内糖酵解途径(glycolytic pathway,EMP途径)关键酶丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,PK)活力、磷酸戊糖途径(hexose monophosphate pathway,HMP途径)关键酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose 6-phosphate dehydrogenase,G6PDH)活力进行了测定,结果显示添加L-丙氨酸后,植物细胞培养液中总耗糖速度与对照相比无明显差异,丙酮酸激酶(PK)活力与对照(25.37 U·g~(-1))相比下降了29.10%,G6DPH活力是对照组(53.49 U·g~(-1))的1.33倍。以上结果说明,糖代谢途径中碳通量在一定程度上由EMP途径转向了HMP途径,三尖杉酯类碱合成的前体物PEP积累,E4P合成量增加,均有利于产物三尖杉酯类碱含量的增加。     

信息库

1.由光滑球拟酵母从葡萄糖发酵生产丙酮酸 丙酮酸是代谢途径巾重要的有机酸。它是许多药物合成的原料和动物细胞培养的重要成分,它还是酶法合成L-色氨酸,L-酪氨酸,L-二羟苯丙氨酸等氨基酸的底物。许多酵母,如酵母属,球拟酵母属,毕赤酵母属,假丝酵母属和丝孢酵母属中,用羟基硫胺素(硫胺素类似物)的休眠细胞法都可以筛选到产丙酮酸的菌株。在初筛中,酵母属菌株产丙     

PKM2在肿瘤形成中的作用及其活性调节

肿瘤细胞利用有氧糖酵解将葡萄糖转变为细胞代谢及增殖所需的物质,如核苷酸、氨基酸和脂质等,并产生ATP。丙酮酸激酶是糖酵解途径中的限速酶,催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸。其四种同工酶之一PKM2(pyruvate kinase M2),由四个亚基组成,有单体、二聚体及四聚体等多种存在形式。其中,PKM2四聚体活性最强,能促进葡萄糖通过氧化磷酸化彻底氧化分解生成ATP,而其二聚体则促进Warburg效应,即葡萄糖的有氧酵解。两者之间的平衡在肿瘤形成中起到了很重要的作用,同时也受到一系列因子的调控。该文就PKM2在肿瘤代谢中的作用及其活性调节作一介绍。