
【化】 serine dehydrase
【化】 Ser; serine
【医】 alpha-amino-beta-hydroxyrpropionic acid; serine
【化】 anhydrase; dehydrase; dehydratase
【医】 anhydrase; dehydrase; dehydratase
丝氨酸脱水酶(英文:Serine Dehydratase),是一种催化L-丝氨酸脱水分解的裂解酶(Lyase)。其核心功能是去除丝氨酸分子中的水分子,生成丙酮酸(Pyruvate)和氨(Ammonia)。该酶在生物体的氨基酸代谢,特别是丝氨酸分解代谢途径中扮演关键角色。
一、生化功能与反应机制 丝氨酸脱水酶专一性地作用于L-丝氨酸,通过β-消除反应(β-Elimination)移去丝氨酸β-碳上的羟基和α-碳上的氢原子,导致Cα-Cβ键断裂。其催化的化学反应式如下: $$ ce{L-Serine ->[text{Serine Dehydratase}] Pyruvate + NH3} $$ 此反应不可逆,生成的丙酮酸可进入糖异生途径或三羧酸循环进一步代谢,而氨则需通过尿素循环等方式解毒。该酶通常以磷酸吡哆醛(PLP)为辅酶,PLP作为电子载体,通过形成希夫碱中间体稳定反应中的碳负离子,促进脱水过程。
二、生物学意义与存在部位 丝氨酸脱水酶主要存在于哺乳动物肝脏和肾脏细胞的细胞质中。它在维持机体氨基酸平衡和能量供应方面至关重要:
三、分类与相关疾病 根据国际生物化学与分子生物学联合会(IUBMB)的酶学委员会(EC)编号系统,丝氨酸脱水酶属于裂解酶大类(EC 4),亚类为碳-氮裂解酶(EC 4.3),具体编号为EC 4.3.1.17。虽然丝氨酸脱水酶功能缺陷在人类中较为罕见,但其代谢通路的异常可能与某些代谢性疾病相关。研究该酶有助于理解氨基酸代谢紊乱的机制。
四、研究与应用价值 丝氨酸脱水酶是研究氨基酸代谢调控机制的模型酶之一。对其结构、催化机理和调控方式的研究,不仅深化了对基础生物化学过程的理解,也为探索相关代谢疾病的潜在治疗靶点提供了科学依据。其在生物技术和代谢工程中的应用潜力也受到关注。
权威参考来源:
丝氨酸脱水酶(Serine Dehydratase)是一种催化丝氨酸分解代谢的酶类,其英文名可表示为“serine dehydrase”或“serine dehydratase”()。以下是详细解释:
该酶主要催化L-丝氨酸通过脱水反应生成丙酮酸和氨,同时释放水分子。反应式为: $$ text{L-丝氨酸} rightarrow text{丙酮酸} + text{NH}_3 $$
若需更深入的文献或实验数据,建议查阅生物化学专业数据库(如UniProt或BRENDA)。
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