
【化】 tryptophan oxygenase; tryptophan pyrrolase
色氨酸加氧酶(Tryptophan Oxygenase)是一种含血红素的金属酶,在生物体内负责催化L-色氨酸的氧化裂解反应。该酶的系统命名为L-色氨酸:氧氧化还原酶(EC 1.13.11.11),其功能是将色氨酸转化为N-甲酰基犬尿氨酸,这是色氨酸代谢途径中的关键步骤。
从催化机制角度,色氨酸加氧酶通过结合分子氧(O₂),在色氨酸的吲哚环2,3位引入两个氧原子,生成不稳定的环氧化物中间体,最终裂解为甲酰犬尿氨酸。该反应可表示为: $$ text{L-色氨酸} + O_2 xrightarrow{text{色氨酸加氧酶}} text{N-甲酰基犬尿氨酸} + H_2O $$
在生物学意义上,该酶主要存在于肝脏细胞中,调控5-羟色胺前体的生物合成,并与神经系统功能、免疫调节密切相关。研究发现,色氨酸加氧酶的活性异常可能导致代谢紊乱,例如与抑郁症相关的色氨酸代谢通路失调。
权威文献显示,色氨酸加氧酶的基因表达受糖皮质激素调控,其三维结构解析(PDB编号:2NW8)揭示了血红素辅基与底物结合域的特异性相互作用模式,这一发现被收录于《生物化学年鉴》的酶学专题综述。
色氨酸加氧酶(Tryptophan Oxygenase),又称色氨酸-2,3-双加氧酶(TDO)或色氨酸吡咯酶,是催化色氨酸代谢的关键限速酶。以下从功能、结构和调控机制三方面详细解释:
催化反应
该酶主要催化L-色氨酸的吲哚核开裂,将其转化为甲酰犬尿氨酸,这是色氨酸代谢犬尿氨酸途径的第一步。生成的代谢产物进一步参与一碳单位、丙酮酸(生糖)及乙酰乙酰辅酶A(生酮)的合成,并为烟酸(维生素B3)的生成提供前体。
生理意义
色氨酸加氧酶的研究在肿瘤免疫治疗和神经退行性疾病领域备受关注,靶向抑制TDO或IDO可能成为相关疾病的治疗策略。
【别人正在浏览】