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关键步骤

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酵素学中,关键步骤(Committed step;也被称为第一关键步骤,first committed step),发生于某些分子的生化合成反应之分歧点上,且可有效使需酶促反应之逆向进行。[1][2]

如同其名称所示,经过此步骤后,分子被”指定”(committed)到特定的代谢路径中,最后仍会出现于此途径的最终产物中。第一关键步骤不应该与速率决定步骤混淆,速率决定步骤为反应或代谢路径中反应最慢的步骤。然而,在某些例子中,反应的第一关键步骤等同为速率决定步骤。[1]

调节

代谢路径需要密集的调控,以利得到适量的适当化合物,通常第一关键步骤会被一些作用调节,例如:反馈抑制(feedback inhibition)和受活化(activation)。如此调节能够确保反应路径中的反应中间物(intermediates)不会累积,若累积情况发生会造成浪费甚至是细胞伤害。

代谢路径中,催化第一关键步骤之酵素

  • LpxC可催化脂质A(lipid A)生化反应的第一关键步骤。[4]
  • 8-胺-7-氧代壬合成酶(8-amino-7-oxononanoate synthase)可催化植物生物素(biotin)合成的第一关键步骤。[5]
  • MurA(UDP-N-乙酰胺基葡萄糖 烯醇-丙酮转移酶,UDP-N-acetylglucosamine enolpyruvyl transferase)可催化肽聚糖(peptidoglycan)生物合成之第一关键步骤。[6]
  • 天门冬胺酸氨甲酰转移酶(Aspartate transcarbamoylase)可催化大肠杆菌体内嘧啶(pyrimidine)之生物合成时的关键步骤。[2]
  • '3-脱氧-D-阿拉伯糖-heptulsonate 7-磷酸合成酶(3-deoxy-D-arabinose-heptulsonate 7-phosphate synthase)'催化植物、细菌、真菌以及一些低等真核生物莽草酸代谢途径中,负责合成芳香族氨基酸(aromatic amino acids),如酪胺酸(Tyrosine)、色胺酸(Tryptophan)和苯丙胺酸(Phenylalanine)途径之第一关键步骤。

其他使用

这个名词也应用在其他过程中,包含一系列步骤。举例来说,精子与卵子结合能被视为是后生动物受精之第一关键步骤。[7]

参见

参考

  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. PMC 2569852. PMID 12045108. doi:10.1146/annurev.biochem.71.110601.135414. [永久失效链接]
  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. PMC 1310550. PMID 16299174. doi:10.1104/pp.105.070144. 
  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; 等. 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. PMC 307619. PMID 14673092. doi:10.1073/pnas.2635507100. 

外部链接

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