關鍵步驟

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File:Committed step.png
代謝反應的分枝示意圖數字代表化學化合物,英文字母表示催化旁邊箭頭所向反應的酵素。圖中,酵素c催化了化合物6的生化合成之關鍵步驟

酵素學中,關鍵步驟(Committed step;也被稱為第一關鍵步驟,first committed step),發生於某些分子的生化合成反應之分歧點上,且可有效使需酶促反應之逆向進行。[1][2]

如同其名稱所示,經過此步驟後,分子被”指定”(committed)到特定的代謝路徑中,最後仍會出現於此途徑的最終產物中。第一關鍵步驟不應該與速率決定步驟混淆,速率決定步驟為反應或代謝路徑中反應最慢的步驟。然而,在某些例子中,反應的第一關鍵步驟等同為速率決定步驟。[1]

調節[编辑]

代謝路徑需要密集的調控,以利得到適量的適當化合物,通常第一關鍵步驟會被一些作用調節,例如:反饋抑制(feedback inhibition)和受活化(activation)。如此調節能夠確保反應路徑中的反應中間物(intermediates)不會累積,若累積情況發生會造成浪費甚至是細胞傷害。

代謝路徑中,催化第一關鍵步驟之酵素[编辑]

  • LpxC可催化脂質A(lipid A)生化反應的第一關鍵步驟。[4]
  • 8-胺-7-氧代壬合成酶(8-amino-7-oxononanoate synthase)可催化植物生物素(biotin)合成的第一關鍵步驟。[5]
  • MurA(UDP-N-乙醯胺基葡萄糖 烯醇-丙酮轉移酶,UDP-N-acetylglucosamine enolpyruvyl transferase)可催化肽聚醣(peptidoglycan)生物合成之第一關鍵步驟。[6]
  • 天門冬胺酸氨甲醯轉移酶(Aspartate transcarbamoylase)可催化大腸桿菌體內嘧啶(pyrimidine)之生物合成時的關鍵步驟。[2]
  • '3-脫氧-D-阿拉伯糖-heptulsonate 7-磷酸合成酶(3-deoxy-D-arabinose-heptulsonate 7-phosphate synthase)'催化植物、細菌、真菌以及一些低等真核生物莽草酸代謝途徑中,負責合成芳香族氨基酸(aromatic amino acids),如酪胺酸(Tyrosine)、色胺酸(Tryptophan)和苯丙胺酸(Phenylalanine)途徑之第一關鍵步驟。

其他使用[编辑]

這個名詞也應用在其他過程中,包含一系列步驟。舉例來說,精子與卵子結合能被視為是後生動物受精之第一關鍵步驟。[7]

參見[编辑]

參考[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Bhagavan, N. V. Medical biochemistry. San Diego: Harcourt/Academic Press. 2002. ISBN 0-12-095440-0. 
  2. ^ 2.0 2.1 Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert. Biochemistry 5th. W. H. Freeman and Company. 2002: 447. ISBN 0-7167-3051-0. 
  3. ^ Phosphofructokinase Regulation. Wiley Essential Biochemistry. [17 February 2010]. 
  4. ^ Raetz C, Whitfield C. Lipopolysaccharide endotoxins (abstract). Annu Rev Biochem. 2002, 71: 635–700. doi:10.1146/annurev.biochem.71.110601.135414. PMC 2569852. PMID 12045108. 
  5. ^ Pinon V, Ravanel S, Douce R, Alban C. Biotin synthesis in plants. The first committed step of the pathway is catalyzed by a cytosolic 7-keto-8-aminopelargonic acid synthase. Plant Physiology. 2005, 139 (4): 1666–76. doi:10.1104/pp.105.070144. PMC 1310550. PMID 16299174. 
  6. ^ Brown ED, Vivas EI, Walsh CT, Kolter R. MurA (MurZ), the enzyme that catalyzes the first committed step in peptidoglycan biosynthesis, is essential in Escherichia coli. J. Bacteriol. July 1995, 177 (14): 4194–7. PMC 177162. PMID 7608103. 
  7. ^ Dell A, Chalabi S, Easton RL, et al.. Murine and human zona pellucida 3 derived from mouse eggs express identical O-glycans. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. December 2003, 100 (26): 15631–6. doi:10.1073/pnas.2635507100. PMC 307619. PMID 14673092. 

外部連結[编辑]