复旦生物化学课件18-维生素与辅酶2

烟酸（NicotinicAcid）、烟酰胺和NAD+[CoI]、NADP+[CoII]•又称VitPP，或抗糙皮病（癞皮病）维生素，是含N杂环吡啶，体内主要以烟酰胺形式存在。•烟酰胺是CoI和CoII的组成成分，CoI为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸[NicotinamideAdenineDinucleotide,NAD]、CoII为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸[NicotinamideAdenineDinucleotidePhosphate,NADP]。生物体脱氢酶类的辅酶，起携带和传递氢的作用。•缺乏：引起癞皮病、口腔炎、舌炎、腹痛、腹泻、痴呆、神经紊乱等。烟酸和烟酰胺尼克酸[nicotinicacid][pyridine-3-carboxylicacid]尼克酰胺[nicotinamide][3-pyridinecarboxylicacidamide]NicotinicAcid•Niacin、vitaminB3、niacinamide、antipellagravitamin.•Bothformareactive:thefreeacidandtheamide.•Sources:organmeat(largestsource),fish,yeast,driedfruit,nuts,cerealgrains,somevegetables.•Pellagra-inducingdiets:cornmeal,cornstarch,sweetpotatoe,rice,syrup,porkfat.BiochemicalFunctionNCNH2ONCNH2OHHNAD+orNADP++H+NADH+H+orNADPH+H+IntheolderliteratureNAD+isreferredtoasDPNorcoenzymeI，NADP+isreferredtoasTPNorcoenzymeII。NADH和NADPHNAD+/NADH的紫外吸收以NAD+和NADP+为辅酶的脱氢酶烟酸的作用•缺乏：生长迟缓、发育停滞、脂肪肝以及包括溃疡在内的胃肠紊乱--黑舌病。•尼克酰胺能抑制胰腺癌的发展，给仓鼠注射致胰腺癌物后，给以尼克酰胺治疗，发现癌症的发展受到抑制。尼克酰胺与叶酸一样能刺激受损的DNA的修复。糙皮病【Pellagra】•Earlystages:•Anorexia（厌食）•Indigestion（消化不良）•Muscleweakness（肌无力）•Reddenedskin（红皮肤）•Roughskin（皮肤粗糙）•Advancedstages•3D’sofpellagra:Dermatitis（皮炎）,Diarrhea（腹泻）,Dementia（痴呆）SparingActionofTryptophanTRYPTOPHANFORMYLKYNURENINEKYNURENINE3-HYDROXYKYNURENINE3-HYDROXYANTHRANILICACIDNICOTINICACIDB6-dependentreactionTryptophancansubstituteforniacin:60mgoftryptophanisequivalentto1mgofniacin;60gmofproteincontains600mgoftryptophanwhichthenrepresent10mgofniacin。甲酰犬尿氨酸血管紧张肽原酶3-羟基犬尿氨酸3-羟基氨基苯甲酸维生素B6和磷酸吡哆醛•抗皮炎维生素，吡啶衍生物，包括吡哆醛[pyridoxal]、吡哆醇[pyridoxin,pyridoxol]吡哆胺(pyridoxamine)，生物体内往往以磷酸酯形式发挥作用。•与氨基酸代谢密切相关，是转氨酶、脱羧酶的辅酶，还参与氨基酸的消旋作用。•缺乏引起呕吐、中枢神经兴奋、惊厥、低色素性贫血。•植物中分布广，谷类外皮中尤为丰富。Pyridoxine[VitB6]NCH2OHCH2OHHOH3CPYRIDOXINEApyridinederivativeNCHOCH2OHHOH3CNCH2NH2CH2OHHOH3CPYRIDOXAMINEPYRIXOXALOtherFormsofB6Collectively,pyridoxine,pyridoxalandpyridoxamineareknownasvitaminB6维生素B6与磷酸PyridoxalPhosphateBiochemicalfunctions:1.Decarboxylationofaminoacids2.Transaminasereactions3.Racemizationreactions（消旋作用）4.Conversionoftryptophantoniacin5.Conversionoflinoleicacid（亚油酸）intoarachidonicacid(prostaglandinprecursor)6.FormationofsphingolipidsVB6与氨基酸代谢PyridoxineAntagonistsNNNH-NH2Hydralazine(antihypertensive)NCONHNH2isoniazid(antitubercular)ONOH2NHcycloserine(antitubercular)CCCH3HCOOHHSCH3NH2penicillamine(antirheumatic;Wilson'sdisease)肼苯哒嗪（降压药）异烟肼（抗结核药）环丝氨酸（抗结核药）青霉胺（治疗风湿药）PyridoxineCanAntagonizeTheAntiparkinsonianUseofL-DOPAL-DOPAL-DOPAL-dopamineL-dopamineCO2BrainB6stimulatesthisreactionoutsideofthebrainusecarbidopa:aninhibitorofDOPAdecarboxylaseincombinationwithDOPA:Sinemet10/100orSinemet25/250TyrDOPAdecarboxylaseDOPAdecarboxylase维B6缺乏与维B6药用价值•B6缺乏导致体重下降和贫血。•Ｂ6缺乏会削弱免疫功能，Ｂ6缺乏不能抵抗病毒而成为易感染动物。大剂量维Ｂ6能抑制黑色瘤细胞（通常为恶性）的增长。认为维生素Ｂ6可能作用于细胞膜，增强细胞膜防御致癌物。•有报告认为VitＢ6能延长癌症患者的存活率，与增强患者的免疫功能有关。生物素(Biotin)和生物胞素(Biocytin)•由噻吩环和尿素结合而成的双环化合物，侧链上有一戊酸。对一些微生物如酵母、细菌的生长有强烈的促进作用。动物缺乏时毛发脱落、皮肤发炎。吃鸡蛋清（含抗生物素蛋白avidin）过多或长期口服抗菌素易造成缺乏。肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜、谷类等分布广泛。•生物素与细胞内的CO2固定或羧化作用有关，是很多需要ATP的羧化酶的辅基，起羧基的载体作用。•生物素与酶蛋白结合的Lys可以一起被洗下来，得到生物素酰Lys，即生物胞素，生物素的羧基与Lys的氨基以酰胺键结合。生物素（Biotin）Biotin•Biochemicalrole:carbondioxidefixation•Twostepprocess:1.BindingofCO2tobiotin–N-carboxybiotin2.TransferofCO2toasubstrate–Activationofbiotinrequiresenzyme,CO2,ATPandMg++Biotin-dependentEnzymes•Pyruvatecarboxylase(synthesisofoxaloacetateforgluconeogenesisandreplenishmentofthecitricacidcycle)•AcetylCoAcarboxylase(fattyacidbiosynthesis)•AndothercarboxylasesReactionsInvolvingBiotinEnzymesCH3COCO2-CCH2OCO2--O2CpyruvateoxaloacetateCH3COSCoACCH2OSCoA-O2CacetylCoAmalonylCoACCH2OSCoAH3CpropionylCoACCHOCO2--O2CCH3methylmalonylCoAHCO3-+NH4++ATPCH2NOOPOHOHOcarbamylphosphate生物胞素(Biocytin)及生物素与羧化生物素缺乏VH（生物素）缺乏症早期的临床症状主要是鳞状皮炎，当长期使用抗生素抑制肠道微生物合成维生素时，才出现生物素缺乏症。泛酸(PantothenicAcid)又名遍多酸，意为“到处都有”，也有称VitB3或VitB5。由二羟基二甲基丁酸（泛解酸pantoicacid）和-丙氨酸通过酰胺键结合而成。各种动植物、细菌、酵母和人类生长所必需，但植物和许多微生物能合成泛酸。缺乏时会导致肠胃炎症和皮肤角质化、蜕皮、脱毛等。PantothenicAcid(VitaminB5)CH2HOCCH3CH3CHOHCNOCH2HCH2COOHFirstrecognizedin1933asagrowthfactorforyeast(RogerJ.Williams)PantothenicAcid•Ayellowviscousoil(freeacid).•Stabletomoistheat(nottodryheat)andtooxidizingandreducingagents.•Hydrolyzedinacidoralkalinemedium•Sources:liver,kidney,eggs,leanbeef,milk,molasses,cabbage,cauliflower,broccoli,peanuts,sweetpotatoes,kale(deriveitsnamefromeverywhere).辅酶A(CoenzymeA,CoA)几乎所有泛酸都用以构成CoA，CoA由等分子泛酸、氨基乙硫醇、焦磷酸及3-AMP组成。CoA主要起传递酰基作用，是酰基转移酶的辅酶，携带乙酰时为乙酰CoA，是糖、脂、蛋白质（氨基酸）等进入TCA的必经之路，也是一些生物合成碳架的载体，在代谢中起重要作用。泛酸与辅酶A乙酰CoA在代谢中的作用合成脂肪酸和脂类生成酮体合成固醇类化合物植物及微生物中生糖脂蛋白质氨基酸糖酮体叶酸(FolicAcid)和四氢叶酸(TetrahydrofolicAcid)1935年在肝脏及酵母菌中，发现一种可抗猴子贫血的物质，称为维生素M。1939年，又在肝脏中发现一种可抗小鸡贫血的物质，被称为维生素Bc。1940年，一种可促进乳酸菌生长的物质被发现，同年此种生长促进物质被发现可促进链球菌的生长，被命名为叶酸(Folicacid)或抗贫血维生素。缺乏时表现为生长不良及各种贫血症。植物绿叶中大量存在。为2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶呤，又称蝶酰谷氨酸，去掉Glu会失去维生素作用。NNNNNHCNCHHOHH2NOCOOHCOOHFOLICACIDAlsoknownasfolacin,vitaminMandpteroylglutamicacidwidelydistributedinleaves(foliage)ofplantsChemicallycomposedofpteroicacid(pteridineandPABA)andglutamicacidMacrocytic[megaloblastic]Anemia叶酸和四氢叶酸叶酸与一碳单位FolicacidBiochemicalfunctions–onecarbonfragmenttransfer(formyl,methyl,hydroxymethyl)•conversionofhomocysteinetomethionine•convers