蛋白降解途径ppt课件

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《蛋白降解途径》课件

SUMMAR Y
02
蛋白酶体降解途径
蛋白酶体的组成
20S核心颗粒
由α和β两个亚基组成，主要负责蛋白质的降解。
19S盖帽颗粒
识别并调节进入蛋白酶体的蛋白质，确保其正确折叠和选择性降解。
调节颗粒
调控蛋白酶体的活性，参与底物识别和降解过程。
蛋白酶体降解的机制
01
02
03
泛素标记
蛋白质被标记上泛素分子，作为被蛋白酶体降解的信号。
自噬-溶酶体途径
自噬-溶酶体途径主要通过将需要降解的蛋白质包裹进自噬小泡，运送至溶酶体进行降解。这一途径在清除异常蛋白和细胞器方面具有重要作用。
甲基化修饰-蛋白酶体途径
甲基化修饰-蛋白酶体途径通过甲基化修饰标记需要降解的蛋白质，再由蛋白酶体进行降解。这一途径在维持细胞内环境稳定方面具有重要作用。
速率。
分子伴侣
03
分子伴侣通过帮助蛋白质正确折叠，影响其进入蛋白酶体的降
解过程。
蛋白酶体降解的生物学意义
维持细胞稳态
通过降解异常或不再需要的蛋白质，维持细胞内环境的稳定。
细胞周期调控
在细胞分裂过程中，通过降解关键调节蛋白，确保细胞分裂的正常进行。
免疫应答
在免疫应答过程中，通过降解被感染细胞内的病毒蛋白，清除病原体。
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《蛋白降解途径》 PPT课件
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目录
CONTENTS
• 蛋白降解途径概述 • 蛋白酶体降解途径 • 自噬降解途径 • 泛素-蛋白酶体降解途径 • 比较与展望
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蛋白质降解和氨基酸代谢优秀课件.ppt

第七章蛋白质降解和氨基酸的分解代谢
学习目标
◆掌握一些主要的概念：转氨作用，氧化脱氨，联合脱氨基作用,鸟氨酸循环(尿素循环)，生酮和生糖氨基酸
◆熟悉鸟氨酸循环发生的部位，循环中的各步酶促反应，尿素氮的来源
◆了解氨基酸碳骨架的氧化途径，特别是与代谢中心途径（酵解和柠檬酸循环）的关系，以及一些氨基酸代谢中酶的缺损引起的遗传病.
内容提要
◆生物体内蛋白质的降解体系主要包括溶酶体的非选择性降解和泛肽/26S蛋白酶体的选择性降解.
◆谷氨酸脱氢酶催化氨整合到谷氨酸中，谷氨酰胺是氨的一个重要载体和主要运输形式。葡萄糖-丙氨酸循环.
◆转氨酶催化α-氨基酸和α-酮酸的可逆相互转换。 ◆联合脱氨基作用是生物体脱氨的主要方式,主要分为以谷氨酸脱
L-谷氨酸脱氢酶
CH NH2 COOH
NAD(P)+ NAD(P)H+H+
COOH
CH2 CH2 C=O
+ NH3
COOH
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶（FAD、FMN） R-C|| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
O
α-酮酸
蛋白质降解和氨基酸代谢优秀课件
• 氨基酸氧化酶：
（pepsinogen）（pepsin）
小肠分泌肠促胰液肽中和胃酸
（secretin）
小肽
胰蛋白酶，糜蛋白酶，弹性蛋白酶
（trypsin）（chymotrypsin）（elastase）
羧肽酶，氨肽酶，二（三）肽酶
（carboxypeptidase）（aminopeptidase）（di，tripeptidase）

第十一章-蛋白质降解和氨基酸代谢PPT课件

-
11
▪ 2、芳香氨基酸分解代谢：转变成Tyr ，Trp ▪ 3、支链氨基酸分解代谢
分层：Leu 生酮；Val 生糖；Ile 兼生（1）共同阶段：反应性质类似，产物类似
（均为CoA衍生物）（2）相异阶段：形成产物不同
-
12
第三节氨基酸合成代谢
▪ 一、氮素循环
-
13
▪ （1）游离N经微生物固定成氮素
第十一章蛋白质降解和氨基酸代谢
-
1
第一节蛋白质降解与周转
一、蛋白质的降解与产物 1.降解系统：胞外胞内 2.降解酶类与分布 3.消化与吸收途径
-
2
二、产物与转运
1.细胞内蛋白质寿命 2.降解吸收途径
-
3
▪ 三、蛋白质的周转
▪ 1、蛋白质周转，即指已有蛋白质的降解和新蛋白的合成。
▪ 在生物体的代谢过程中，蛋白质周转十分重要，蛋白质周转使各种蛋白质得到自我更新，也使细胞中的蛋白质组分得到周转，这对机体新组织、细胞形成以及机体生长发育有十分重要的意义。
▪ 图15－4 嘌呤腺苷酸循环 ▪ ① 转氨酶； ②谷草转氨酶； ③腺苷琥珀酸合成酶； ④腺苷酸琥珀酸裂解酶； ▪ ⑤腺苷酸琥珀酸； ⑥延胡索酸； ⑦苹果酸脱氢酶
-
8
▪ （4）非氧化脱氨基：不需脱氨 ▪ （5）脱酰胺基：在酰胺酶作用下进行反应 ▪ 2、脱羧基作用：在相关脱羧酶作用下，脱去
羧基生成伯胺的过程二、氨基酸分解后产物的去路 ▪ 1、氨的去路 ▪ （1）生成尿素：尿素循环
▪ （2）氨态氮生成硝态氮，被植物或微生物同化，转化进入食物链
▪ （3）有机氮化合物在食物链中传递转变成动植物蛋白质
▪ （4）生物尸解反排泄物经微生物分解，以氨的形式释放

生化蛋白质降解和氨基酸的分解代谢讲课PPT

经胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶作用后磷酸吡哆醛与酶蛋白是以牢固的共价键形式结合的。
生物化学中将具有一个碳原子的基团称为“一碳单位”或“一碳基团”。
的蛋白质，已变成短链的肽和部分游离氨基酸。转氨基作用可以在氨基酸与酮酸之间普遍进行。
在这一反应中天冬氨酸的氨基已经转移而成为精氨酸的组分。 1、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、赖氨酸及色氨酸共10种氨基酸分解后形成乙酰CoA。一、形成乙酰辅酶A的途径
天冬氨酸 α-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸催化转氨基反应的酶称为转氨酶、或称氨基移换酶。
G这T种P、代A谢T缺P是陷例变属构于如抑分制子L剂疾—；病。谷氨酸的氨基在酶的催化下转移到丙酮酸上，谷氨酸变成了α—酮戊二酸，而丙酮酸则变成丙氨酸。 4．亚甲基又称(甲叉基) —CH2—
有些氨基酸在神经系统活动中起着重要作用，它们本身都属于生物活性物质，此外，生物体在生命活动中还需要由氨基酸合成许多其他生物分子来调节代谢及生命活动。动物和高等植物的转氨酶一般只催化L—氨基酸和α—酮酸的转氨作用。亚精胺和精胺的分子中，含有许多氨基，因此又统称多胺。催化转氨基反应的酶称为转氨酶、或称氨基移换酶。 3．尿素循环有关酶的遗传缺欠症：创伤性休克或炎症病变部位都有组胺释放。迄今所发现的转氨酶都是以磷酸吡哆醛作为辅基。 (一)酪氨酸代谢与黑色素的形成：
有些细菌又以氨基酸作为唯一碳源，这类细菌则以氨基酸的分解为主。
高等植物随着机体的不断增长而不断需要氨基酸，因此合成过程胜于分解过程。
第二节氨基酸的脱氨基作用
氨基酸失去氨基的作用称为脱氨基作用，是机体氨基酸分解代谢的第一个步骤。
脱氨基作用有氧化脱氨基和非氧化脱氨基作用两类。氧化脱氨基作用普遍存在于动植物中。动物的脱氨基作用主要在肝脏中进行。非氧化脱氨基作用见于微生物中，但并不普遍。

蛋白质的降解和氨基酸代谢ppt课件

-------
COOH
CHNH2
谷氨酸脱氢酶
CH2 +NAD(P)++H2O
CH2
COOH
.
COOH 体内（正）
C=O
CH2 +NAD(P)H+NH3
CH2 体外（反）
COOH
12
有毒！
COO
( C H 2 ) 2 NAD++H2O NADH+H++NH4+
HC
N
H
+ 3
L-谷氨酸脱氢酶
COO ( C H 2)2 CO
氨基酸
泛肽
.
4
提问：不同蛋白酶之间功能上区别可能有什么？
•外切酶—氨肽酶
NH3+—
NH3+—
限制性内切酶
特定氨基酸间
随机内切酶
CCOOOO--— —
•外切酶—羧肽酶
最终产物—氨基酸
.
5
• 1.下列哪项与蛋白质的变性无关？（）
• A、氢键被破坏 B离子键被破坏 C、肽键断裂 D、疏水键被破坏
.
单宁等次生物
辅酶Q
16
3.谷氨酰胺和天冬酰胺的脱氨
C O N H2 ( C H 2)2
？脱氨
HC
N
H
+ 3
谷氨酰胺酶 H2O
COO
谷氨酰胺
天冬酰胺与之类似。
COO
NH3
( C H 2)2
HC
N
H
+ 3
COO
谷氨酸
上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物中，有相当高的专一性。
NH3何处去呢？ .

泛素介导的蛋白质降解通用课件

THANKS.
蛋白质组学分析
利用蛋白质组学技术，对细胞或组织中蛋白质进行大规模分析，了解泛素化蛋白质的种类和丰度。
相互作用研究
通过免疫共沉淀等方法，研究泛素化蛋白与其他蛋白质的相互作用，了解其在细胞内的功能和降解机制。
磷酸化与去磷酸化研究
分析磷酸化与去磷酸化对蛋白质稳定性和泛素化降解的影响，探讨其在信号转导和细胞周期调控中的作用。
亨廷顿蛋白的降解障碍是重要原因。
癌症
泛素-蛋白酶体系统在癌症发生、发展中起重要作用，如对细胞周期、细胞凋亡和DNA修复等关键过程的调节。
抑制泛素-蛋白酶体系统的活性或功能是癌症治疗的一种策略，已有多种靶向泛素-蛋白酶体系统的药物进入临床试验阶段。
肿瘤细胞常通过泛素化修饰来调控关键蛋白的稳定性，进而影响肿瘤细胞的增殖、分化和转移。
展望与未来研究方
05
向
深入研究泛素介导的蛋白质降解的机制
泛素化蛋白底物识别机制
研究泛素化蛋白底物的特异性识别过程，以及泛素化修饰对蛋白底物稳定性和功能的影响。
泛素化酶的调控机制
探讨泛素化酶的活性调节，以及其在不同生理条件下的变化规律，以深入理解泛素化过程。
泛素-蛋白酶体系统的进化与比较研究
通过比较不同物种中泛素-蛋白酶体系统的结构和功能，揭示其进化规律和适应性。
其他疾病
心血管疾病
泛素-蛋白酶体系统参与心肌肥厚、动脉粥样硬化等心血管疾病的发生和发展。
糖尿病
泛素-蛋白酶体系统对胰岛素信号通路的调节在糖尿病发病过程中发挥重要作用。
感染性疾病
一些病毒和细菌利用泛素-蛋白酶体系统来调控宿主的免疫反应和细胞凋亡过程，影响感染性疾病的发病和病程。

蛋白质的泛素化降解途径.pptx

1980
✓ Ciechanover、Hershko和Rose等人证明：APF-1 与泛素是同一物质。
1983 1987
✓ Ciechanover、Hershko和Rose等人发现3种新酶：泛素激活酶E1、泛素结合酶E2和泛素连接酶E3，并提出“多步骤泛素标记假说”。
✓ Goldberg 分离出依赖 ATP 并降解泛素化底物的 26S蛋白水解酶，命名为Proteasome（蛋白酶体）
4 蛋白质的泛素化降解过程
sbustrate Ub
Ub Ub Ub
Ub
Ub Ub Ub Ub
sbustrate Ub
20S
Ub Ub
Ub Ub Ub
Ub Ub Ub Ub
Ub
15
5 总结
➢ 蛋白质的泛素降解途径的发现历程 ➢ 泛素降解途径中的重要物质 ➢ 蛋白质泛素降解的具体过程
6 思考题
如何判断蛋白质是通过溶酶体体系降解还是通过泛素化途径降解？
1
1 知识回顾
食物蛋白质
胃蛋白酶
多肽/胨
多种蛋白水解酶
氨基酸C端多肽
多种肽酶
氨基酸/短肽
food
2
1 知识回顾
10-20%
膜蛋白细胞外蛋白
80-90%
异常蛋白
短寿蛋白
内质网相关蛋白长周期蛋白
溶酶体途径
氨
基
酸
/
小
泛？素化？途？径
肽
3
2 发现历程 Discovery process
1975
✓ Goldstein从牛胸腺中分离出一种具有标记待降解靶蛋白作用的多肽。
16
9

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蛋白降解过程
蛋白质降解
泛素-蛋白酶体途径
Calpains
胞液蛋白酶水解途径
线粒体蛋白酶
Caspases
溶酶体
泛素-蛋白酶体途径（依赖ATP）
异常蛋白质
寿命短的调节细胞的组分蛋白
内质网蛋白质
长寿蛋白的慢速周转
泛素调节细胞内蛋白的周转
热休克反应
DNA损伤修复
细胞周期调控
组蛋白及受体的修饰
神经变性
另外，这个途径在加速禁食和疾病状态下肌原纤维蛋白的降解过程中还起到一种特殊的作用。
表达可引起肌细胞肌原纤维的降解，肌原纤
维蛋白质降过量钙蛋白酶的解的第1 步是肌原纤维解装配成肌丝，钙蛋白酶系统参与了这
一解装配过程。
钙蛋白酶主要集中于Z 盘，因此降解从该处开始
肌联蛋白
钙蛋白酶
骨
（与Z盘连接）
降架解蛋
伴肌动蛋白
白
肌原纤维骨架蛋白（肌纤维蛋白和细丝蛋白）
释放出肌丝
被胞质蛋白酶和溶酶体降解
细菌，经胞吞作用后溶解，并在溶酶体中完全降解，降解后产生的肽随后又被传递到与MHCⅡ类分子相关的免疫系统。一些胞液蛋白质被溶酶体的自噬小体吞噬后，亦在溶酶体中发生降解。
在细胞中还存在一种特殊机制，如hsp 70转运某些胞液蛋白质直接进入溶酶体。
溶酶体途径主要与表面膜蛋白和胞吞的胞外蛋白质的降解相关，而在正常状态下的胞液蛋白质的正常转运过程中并不发挥主要作用。
.
胞液蛋白酶水解途径-不依赖ATP
1. Calpains 钙蛋白酶系统
钙蛋白酶(calpain)
存在于细胞中的依赖于Ca2+的中性蛋白酶
钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin，CAST)
是钙蛋白酶的内源抑制蛋白
当细胞受损和胞液Ca2+升高时，这些胞液蛋白酶被活化。
因此，他们在组织受伤、坏死和自溶过程中发挥着一个重要的作用。
2.Caspases
半胱氨酸蛋白酶（caspase）家族细胞凋亡
与组织自稳、衰老及细胞损伤密切相关。
酶解底物
PARP——DNA损伤修复酶（第一个被鉴定出来）
阻抑细胞周期进程自稳及修复机制丧失细胞与其周围组织开始分离
结构成分解体
巨噬细胞和其他细胞吞噬死亡细胞出现凋亡最终特征
线粒体蛋白酶
线粒体基质中含有一个完整的蛋白质周转系统，并存在一种依赖ATP的细胞器蛋白降解途径。
线粒体蛋白酶系统中不含有泛素，但含有高分子蛋白酶Hale Waihona Puke 合体。该复合体在与细胞中发现的相似。
线粒体蛋白酶分解系统能把多肽或游离的蛋白质亚基消化成氨基酸。
溶酶体途径-胞外蛋白质表面受体
溶酶体中含有酸性水解酶胞外蛋白质，血浆蛋白、激素和被吞噬的
谢谢! 谢谢各位老师和同学！
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