
【化】 serine dehydrase
【化】 Ser; serine
【醫】 alpha-amino-beta-hydroxyrpropionic acid; serine
【化】 anhydrase; dehydrase; dehydratase
【醫】 anhydrase; dehydrase; dehydratase
絲氨酸脫水酶(英文:Serine Dehydratase),是一種催化L-絲氨酸脫水分解的裂解酶(Lyase)。其核心功能是去除絲氨酸分子中的水分子,生成丙酮酸(Pyruvate)和氨(Ammonia)。該酶在生物體的氨基酸代謝,特别是絲氨酸分解代謝途徑中扮演關鍵角色。
一、生化功能與反應機制 絲氨酸脫水酶專一性地作用于L-絲氨酸,通過β-消除反應(β-Elimination)移去絲氨酸β-碳上的羟基和α-碳上的氫原子,導緻Cα-Cβ鍵斷裂。其催化的化學反應式如下: $$ ce{L-Serine ->[text{Serine Dehydratase}] Pyruvate + NH3} $$ 此反應不可逆,生成的丙酮酸可進入糖異生途徑或三羧酸循環進一步代謝,而氨則需通過尿素循環等方式解毒。該酶通常以磷酸吡哆醛(PLP)為輔酶,PLP作為電子載體,通過形成希夫堿中間體穩定反應中的碳負離子,促進脫水過程。
二、生物學意義與存在部位 絲氨酸脫水酶主要存在于哺乳動物肝髒和腎髒細胞的細胞質中。它在維持機體氨基酸平衡和能量供應方面至關重要:
三、分類與相關疾病 根據國際生物化學與分子生物學聯合會(IUBMB)的酶學委員會(EC)編號系統,絲氨酸脫水酶屬于裂解酶大類(EC 4),亞類為碳-氮裂解酶(EC 4.3),具體編號為EC 4.3.1.17。雖然絲氨酸脫水酶功能缺陷在人類中較為罕見,但其代謝通路的異常可能與某些代謝性疾病相關。研究該酶有助于理解氨基酸代謝紊亂的機制。
四、研究與應用價值 絲氨酸脫水酶是研究氨基酸代謝調控機制的模型酶之一。對其結構、催化機理和調控方式的研究,不僅深化了對基礎生物化學過程的理解,也為探索相關代謝疾病的潛在治療靶點提供了科學依據。其在生物技術和代謝工程中的應用潛力也受到關注。
權威參考來源:
絲氨酸脫水酶(Serine Dehydratase)是一種催化絲氨酸分解代謝的酶類,其英文名可表示為“serine dehydrase”或“serine dehydratase”()。以下是詳細解釋:
該酶主要催化L-絲氨酸通過脫水反應生成丙酮酸和氨,同時釋放水分子。反應式為: $$ text{L-絲氨酸} rightarrow text{丙酮酸} + text{NH}_3 $$
若需更深入的文獻或實驗數據,建議查閱生物化學專業數據庫(如UniProt或BRENDA)。
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