生物素羧化英文解釋翻譯、生物素羧化的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 biotin carboxylase

分詞翻譯：

生物素的英語翻譯：

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

羧化的英語翻譯：

【化】 carboxylation
【醫】 carboxylation

專業解析

生物素羧化（Biotin Carboxylation）是生物化學中由生物素依賴性羧化酶催化的關鍵反應，指在生物素輔酶協助下，将羧基（-COOH）共價連接到目标分子上的過程。該反應對生物體内的多種代謝途徑至關重要，尤其在脂肪酸合成、糖異生和氨基酸代謝中扮演核心角色。以下是詳細解釋：

一、術語構成與核心機制

生物素（Biotin）
一種水溶性維生素（維生素B₇或維生素H），作為羧化酶的輔酶（coenzyme）。其分子結構中的脲環可通過賴氨酸殘基與羧化酶中的"羧化載體蛋白"（carboxyl carrier protein, CCP）共價結合，形成"生物素酰-賴氨酸"結構（即生物胞素，biocytin）。

英文對照：Biotinylation（生物素化）是生物素與蛋白質結合的過程。
羧化（Carboxylation）
指在有機分子中引入羧基（-COOH）的化學反應。在生物素依賴性羧化反應中，羧基來源于碳酸氫鹽（HCO₃⁻），需消耗ATP提供能量。

英文對照：Carboxylation（羧化）是羧基轉移反應的總稱。

二、反應步驟詳解

生物素羧化反應分為兩個階段（以乙酰輔酶A羧化酶為例）：

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

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

此步驟将羧基暫時固定在生物素的氮原子上。
羧基轉移（Transcarboxylation）
羧基生物素在羧基轉移酶（transcarboxylase）作用下，将羧基轉移至底物（如乙酰輔酶A生成丙二酰輔酶A）：

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

三、生物學意義與實例

脂肪酸合成：乙酰輔酶A羧化酶（ACC）通過生物素羧化生成丙二酰輔酶A，這是脂肪酸合成的限速步驟。
糖異生：丙酮酸羧化酶将丙酮酸轉化為草酰乙酸，補充三羧酸循環中間體。
支鍊氨基酸代謝：丙酰輔酶A羧化酶參與異亮氨酸、缬氨酸的分解代謝。

引用來源：

生物素依賴性羧化酶的催化機制詳見 Lehninger Principles of Biochemistry（第8版）第17章 "Fatty Acid Catabolism"。

生物素輔酶功能的結構基礎參考 Nature Structural & Molecular Biology 論文："Structural basis for biotin carboxylation by acetyl-CoA carboxylase"（DOI: 10.1038/nsmb.2967）。

人類代謝途徑中的生物素酶類總結自美國國立醫學圖書館（NCBI）數據庫："Biotin-dependent carboxylases in human metabolism"（PMID: 30721753）。

網絡擴展解釋

生物素羧化（Biotin Carboxylation）是依賴生物素的羧化酶催化反應中的關鍵步驟，具體指在酶作用下将羧基（-COOH）轉移到生物素分子上的過程。以下為詳細解釋：

反應機制
生物素羧化分為兩步：
- 第一步（羧基活化）：生物素羧化酶（Biotin Carboxylase, BC結構域）利用ATP水解提供的能量，将二氧化碳（CO₂）轉化為羧基并共價連接到生物素分子上，形成羧化生物素。
- 第二步（羧基轉移）：羧基轉移酶（Carboxyl Transferase, CT結構域）将羧化生物素上的羧基轉移到底物分子（如丙酮酸、乙酰輔酶A等），完成底物的羧化反應。
生物素的作用
生物素作為羧基載體，通過其側鍊的氮原子與羧基形成共價鍵，在BC和CT結構域間傳遞羧基。
生物學意義
該反應在代謝中至關重要，例如：
- 脂肪酸合成：乙酰輔酶A羧化酶通過生物素羧化生成丙二酰輔酶A。
- 糖異生：丙酮酸羧化酶催化丙酮酸生成草酰乙酸，維持三羧酸循環的運轉。
酶結構特征
依賴生物素的羧化酶通常具有BC和CT兩個功能結構域，生物素通過柔性連接臂在結構域間移動，實現羧基傳遞。

補充說明：生物素羧化反應需ATP供能，且嚴格依賴鎂離子（Mg²⁺）作為輔助因子。其反應式可表示為：
$$ text{生物素} + text{CO}_2 + text{ATP} xrightarrow{text{BC結構域}} text{羧化生物素} + text{ADP} + text{Pi} $$
（參考、3、5綜合整理）