生物素羧化英文解释翻译、生物素羧化的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 biotin carboxylase

分词翻译：

生物素的英语翻译：

【化】 biotin; coenzyme R; vitamin H; vitamin H,biotin
【医】 anti-egg white factor; bios II; biotin; coenzyme R; factors S
factors W; H factor; skin factors

羧化的英语翻译：

【化】 carboxylation
【医】 carboxylation

专业解析

生物素羧化（Biotin Carboxylation）是生物化学中由生物素依赖性羧化酶催化的关键反应，指在生物素辅酶协助下，将羧基（-COOH）共价连接到目标分子上的过程。该反应对生物体内的多种代谢途径至关重要，尤其在脂肪酸合成、糖异生和氨基酸代谢中扮演核心角色。以下是详细解释：

一、术语构成与核心机制

生物素（Biotin）
一种水溶性维生素（维生素B₇或维生素H），作为羧化酶的辅酶（coenzyme）。其分子结构中的脲环可通过赖氨酸残基与羧化酶中的"羧化载体蛋白"（carboxyl carrier protein, CCP）共价结合，形成"生物素酰-赖氨酸"结构（即生物胞素，biocytin）。

英文对照：Biotinylation（生物素化）是生物素与蛋白质结合的过程。
羧化（Carboxylation）
指在有机分子中引入羧基（-COOH）的化学反应。在生物素依赖性羧化反应中，羧基来源于碳酸氢盐（HCO₃⁻），需消耗ATP提供能量。

英文对照：Carboxylation（羧化）是羧基转移反应的总称。

二、反应步骤详解

生物素羧化反应分为两个阶段（以乙酰辅酶A羧化酶为例）：

生物素羧化（Biotin Carboxylation）
生物素在生物素羧化酶（biotin carboxylase）催化下，与HCO₃⁻和ATP反应，生成羧基生物素（carboxybiotin）：

$$ ce{Biotin + ATP + HCO3- -> Carboxybiotin + ADP + Pi} $$

此步骤将羧基暂时固定在生物素的氮原子上。
羧基转移（Transcarboxylation）
羧基生物素在羧基转移酶（transcarboxylase）作用下，将羧基转移至底物（如乙酰辅酶A生成丙二酰辅酶A）：

$$ ce{Carboxybiotin + Acetyl-CoA -> Biotin + Malonyl-CoA} $$

三、生物学意义与实例

脂肪酸合成：乙酰辅酶A羧化酶（ACC）通过生物素羧化生成丙二酰辅酶A，这是脂肪酸合成的限速步骤。
糖异生：丙酮酸羧化酶将丙酮酸转化为草酰乙酸，补充三羧酸循环中间体。
支链氨基酸代谢：丙酰辅酶A羧化酶参与异亮氨酸、缬氨酸的分解代谢。

引用来源：

生物素依赖性羧化酶的催化机制详见 Lehninger Principles of Biochemistry（第8版）第17章 "Fatty Acid Catabolism"。

生物素辅酶功能的结构基础参考 Nature Structural & Molecular Biology 论文："Structural basis for biotin carboxylation by acetyl-CoA carboxylase"（DOI: 10.1038/nsmb.2967）。

人类代谢途径中的生物素酶类总结自美国国立医学图书馆（NCBI）数据库："Biotin-dependent carboxylases in human metabolism"（PMID: 30721753）。

网络扩展解释

生物素羧化（Biotin Carboxylation）是依赖生物素的羧化酶催化反应中的关键步骤，具体指在酶作用下将羧基（-COOH）转移到生物素分子上的过程。以下为详细解释：

反应机制
生物素羧化分为两步：
- 第一步（羧基活化）：生物素羧化酶（Biotin Carboxylase, BC结构域）利用ATP水解提供的能量，将二氧化碳（CO₂）转化为羧基并共价连接到生物素分子上，形成羧化生物素。
- 第二步（羧基转移）：羧基转移酶（Carboxyl Transferase, CT结构域）将羧化生物素上的羧基转移到底物分子（如丙酮酸、乙酰辅酶A等），完成底物的羧化反应。
生物素的作用
生物素作为羧基载体，通过其侧链的氮原子与羧基形成共价键，在BC和CT结构域间传递羧基。
生物学意义
该反应在代谢中至关重要，例如：
- 脂肪酸合成：乙酰辅酶A羧化酶通过生物素羧化生成丙二酰辅酶A。
- 糖异生：丙酮酸羧化酶催化丙酮酸生成草酰乙酸，维持三羧酸循环的运转。
酶结构特征
依赖生物素的羧化酶通常具有BC和CT两个功能结构域，生物素通过柔性连接臂在结构域间移动，实现羧基传递。

补充说明：生物素羧化反应需ATP供能，且严格依赖镁离子（Mg²⁺）作为辅助因子。其反应式可表示为：
$$ text{生物素} + text{CO}_2 + text{ATP} xrightarrow{text{BC结构域}} text{羧化生物素} + text{ADP} + text{Pi} $$
（参考、3、5综合整理）