Lehninger Principles of Biochemistry 5/e

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Lehninger Principles of Biochemistry 5/e

1. 세포의구조와구성요소 1.1 세포의구조 표 1.1 원핵세포와진핵세포의비교 원핵세포 핵막없음있음 인없음있음 DNA( 염색체 ) 한개, 히스톤등단백질과결합안됨 분열무사분열유사분열 진핵세포 여러개의염색체로존재. 히스톤등단백질과복합하게결합됨 원형질막보통스테롤이없음보통스테롤

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Glucose pyruvate (EMP경로, HMP 경로, ED 경로 ) 1 Embden-Meyerhof-Parnas pathways(emp 경로 ) - 전체적인반응 : Glucose 2 pyruvate + 2ATP + 2NADH 지방과인지질합성

Chapter 14

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2016 학년도약학대학면접문제해설 문제 2 아래의질문에 3-4분이내로답하시오. 표피성장인자수용체 (epidermal growth factor receptor, EGFR) 는수용체티로신인산화효소군 (receptor tyrosine kinases, RTKs) 의일종으로서세

Chapter 26

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DNA 와그역할 (DNA and Its Role in Heredity) 박영홍 인제대학교의과대학생화학교실 11.1 유전자가 DNA라는증거 11.2 DNA의구조 11.3 DNA 복제 11.4 DNA 손상 (error) 의복구 11.5 DNA 구조와

Nuclease (핵산 분해 효소)

Chapter 14 유전정보 (Genetic Information) A + G = C + T 일정 ( 샤가프룰 ] - Watson & Crick(1953년 ) : double helix model of DNA( 이중나선구조 ) 제시 1. 유전정보의전달경로 DNA 상의정

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2. 산화 ( 및 E 1 의재생 ) 히드록시메틸 -TPP-E 1 + lipoamide-e 2 E 1 -TPP + acetyllipoamide-e 2 3. Acetyl CoA 의형성 Acetyllipoamide + Coenzyme A (CoA) Acetyl CoA + d

Chapter 6. Nucleotides and Nucleic Acids 세포대사에서뉴클레오타이드 (nucleotide) 의기능은무엇인가? Objective 유전체학 (genomics) 과단백체학 (proteomics) 기본개념이해 재조합 DNA 기술 (recombin

Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No μ μ

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Chapter 1

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목차 1. 서론 줄기세포의간세포분화능평가시고려사항 간세포분화능평가시험법 분

추가로 본 발명은 상기 형질전환 복제 소로부터 유래된 정육(meat) 및 가공식품에 관한 것이다. 대표도 도 2 색인어 광우병, 프리온, 핵 이식란, 형질전환 복제 소 명세서 도면의 간단한 설명 도 1은 마우스의 PrP 유전자 및 단백질의 모식도를 나타낸 것이다. 도

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대사생화학 (1)- Week6 Chapter 17: 시트르산회로 (TCA cycle, Krebs cycle, Citric acid cycle, 구연산회로 ) * 호기적호흡으로에너지를얻는생물들에서연료분자 ( 포도당등 ) 들로부터추출되는대부분 의 ATP (90% 이상 )

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Aluminum

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생명과학의 이해

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1. A B C 4. ABC B C A B A B C A C AB BC ABC. ABC C + A + B C A B A B C A B C B A C B C A C A B C B A 5. AB xy pqr x B xy p -y AB. A. A. B. TV B. C. AB

12.1 환경미생물의종류 바이러스 (virus) 표 12.1 원핵세포와진핵세포의차이점

KAA2005.9/10 Ãâ·Â

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2007백서-001-특집

00목차

(291)본문7

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4. <정답 맞추기> ㄱ. (가)는 음식물 속의 큰 영양소를 세포가 사용할 수 있는 작은 크기의 영양소로 소화하고 체내로 흡수하는 작용을 하는 소화계이다. 소화계에서 음식물 속의 영양소 가 소화 효소에 의해 다른 영양소로 분해되는 반응은 물질대사 중 이화 작용에 해당한

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* 진핵세포에서미토콘드리아의기질에는시트르산회로효소들, 지방산산화효소들, 그리고내 막에는전자전달 ( 운반 ) 사슬들이분포하고있다. 미토콘드리아는이중막으로둘러싸여있다 * 미토콘드리아는외막과내막, 그리고내막안쪽의공간에해당하는기질 (matrix) 로이루어져 있는데주름처럼접혀있

Pharmacotherapeutics Application of New Pathogenesis on the Drug Treatment of Diabetes Young Seol Kim, M.D. Department of Endocrinology Kyung Hee Univ

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제 2 강 Bilirubin 2. Bilirubin(page924) (1) Bilirubin( 담즙색소 ) 간에서분비되는황갈색의담즙색소로간의 kuffer cell과파괴된적혈구혈색소로만들어진다. 체내의 RES에서 Hb이파괴되면서단백부분의 globin은그대로또는 amino

발 간 사 우리에게 즐거움을 주는 일들이 많이 있습니다. 하지만 가장 기본적인 즐거움은 자신의 몸을 알고 통제할 수 있을 때 비롯 되지 않을까요? 시간이 지날수록 건강과 체력이 즐거움의 원천이라는 생각을 더 많이 하게 됩니다. 또한 세상은 많은 아름다운 것들로 이루어져

Statistical Data of Dementia.

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Lecture 1. Introduction to Biochemistry

Lehninger Principles of Biochemistry 5/e

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전체 목차 1. 주류 일반 2. 기능성 3. 숙취 4. 주세법 5. 주류 일반 상식 6. 우리술 즐기기

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새김 글 건강하고 행복한 새해를 바라며 이재철(요셉) 신부 / 가톨릭중앙의료원 이념구현실장 좋든 싫든 한 해가 밝았다. 새해를 맞는 마음이 새로운 것에 대한 기 대와 불신으로 교차하며 이중적이라는 생각이 든다. 그래도 기쁘고 신 나는 일이 새해에는 두루 많았으면 한다.

Transcription:

David L. Nelson and Michael M. Cox LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY Fifth Edition CHAPTER 22 Biosynthesis of Amino Acids, Nucleotides, and Related Molecules 2008 W. H. Freeman and Company

Amino acid 의생합성 1) 필수 a.a: 음식으로부터섭취가능 ex)val, Leu, Trp, Phe, His, Met, Thr, Lys, Ile 2) a.a 생합성의개관 Glucose Glucose 6-phosphate Ribose-5-phosphate Histidine 3-Phosphoglycerate Serine Glycine, Cysteine Erythrose 4-phosphate Phosphoenolpyruvate citrate oxaloacetate α-ketoglutarate Trp, Phe, Tyr Pyruvate Ala, Val, Leu Asn, Met, Thr, Lys, Ile Aspartate Glu Gln, Pro, Arg

The nitrogen cycle

Allosteric regulation of glutamine synthetase

adenylyltransferase uridylyltransferase Second level of regulation of glutamine synthetase

Proposed mechanism for glutamine amidotransferases

* Overview of amino acid biosynthesis

The TCA Cycle Can Provide Intermediates For Biosynthesis Figure 19.16 The TCA cycle provides intermediates for biosynthesis. Amino acids are highlighted in orange. All 20 of the common amino acids can be made from TCA cycle intermediates.

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Biosynthesis of serine from 3-phosphoglycerate and of glycine from serine in all organisms

22-14 Biosynthesis of cysteine from homocysteine and serine in mammals

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Biosynthesis of six essential amino acids from oxaloacetate and pyruvate in bacteria: methionine, threonine, lysine, isoleucine, valine, and leucine

Biosynthesis of six essential amino acids from oxaloacetate and pyruvate in bacteria: methionine, threonine, lysine, isoleucine, valine, and leucine

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Biosynthesis of chorismate, an intermediate in the synthesis of aromatic amino acids in bacteria and plants

Biosynthesis of tryptophan from chorismate in bacteria and plants

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Biosynthesis of histidine in bacteria and plants

Allosteric regulation of isoleucine biosynthesis

22-22 Interlocking regulatory mechanisms in the biosynthesis of several amino acids derived from aspartate in E. coli

Amino acid 로부터유도되는여러가지분자 - a.a 의역할 : 단백질구성단위, hormone cofactor nucleotide alkaloids 세포벽중합체 porphyrin antibiotics pigment ( 색소 ) 신경전달물질의전구체 1) Porphyrin 의생합성 1 전구체 : Glycine 2 역할 : Hb, cytochrome 과같은 heme 단백질중의 porphyrin 핵의구성성분 3 유전적결함 : Porphyria 적혈구, 혈액, 간에서 porphyrin 전구체의축적을야기하는 glycine 으로부터 porphyrin 에이르는생합성에서의효소의결핍 2) 담즙색소 : heme 의분해 bilirubin 생성 : 혈청 albumin 과결합 / 간으로 bilirubin diglucuronide ( 담즙색소 ) : 소장으로분비 - bilirubin: 간기능손상의결과로담즙분비가폐쇄될때혈중으로새어나와황달 (jaundice) 야기 - GeorgeⅢ 과협혈기 : 치아형광, 소변적색, heme 부족 : 흡혈귀

Animal Plant, bacteria Biosynthesis of γ-aminolevulinate

Biosynthesis of heme from γ-aminolevulinate

Bilirubin and its breakdown products

Bilirubin and its breakdown products

Bilirubin and its breakdown products

3) Creatine 과 Glutathione (GSH) 의생합성 1 creatine 과 phosphocreatine 의생합성 a) 역할 : 골격근의 E 저장물질 b) 과정 : Amidino Creatine transferase Methyltransferase creatine kinase Glycine guanidino acetate Phospho-creatine 2 GSH 생합성 a) 역할 : 단백질의 SH 를환원상태로유지, heme 의 Fe 2+ 유지, glutaredoxin 에대한환원제, peroxide 의제거 b) 과정 : 4) 방향족 a.a 1 Phe, Tyr Arg ornithine Cys, ATP ADP+P i adomet adohcy Lignin : 식물조직에풍부 Tannin : 포도주산화방지, morphine (alkaloids), 계피유, 육두구, 정향 (clove), Vanilla, 고추 향미성분 ATP ADP Glu [γ-glu-cys] GSH 산화형 : GSSG Gly, ATP ADP+P i 환원형 : GSH 2 Trp Indole-3-pyruvate: 식물의성장 H. auxin: 식물세포의생물학적과정조절

Biosynthesis of creatine and phosphocreatine

Glutathione metabolism

Glutathione metabolism

결핵치료제 Amino acid racemase inhibitors: antibacterial drug

Biosynthesis of two plant substances from amino acids

5) Neurotransmitter ( 신경전달물질 ) 의생합성 1 Tyr DOPA 2 Glutamate 3 Trp 5-hydroxytryptophan 4 His PLP PLP PLP Dopamine Norepinephrine. Epinephrine 부족 ( 파킨슨씨병 ) VS 과잉 ( 정신분열증 ) 간질발작 GABA : 억제성신경전달물질 간질, 고혈압증의치료 PLP serotonin ( melatonin) histamine : 혈관확장제 cf) cimetidine: antagonist, 위산분비억제 polyamines ⅰ) putrescine, spermidine, spermine ⅱ) 역할 - 세포의성장인자 - (+)charge로핵산안정화 - tumor marker : 암진행시 putrescine을생합성시키는 ornithine decarboxylase 활성 Africa 수면병의치료 1) 증상 : 발열지속 사망 2) ornithine decarboxylase의기전 : ornithine + PLP DFMO (difluoromethylornithine) ⅰ) 자살저해제 ⅱ) ornithine decarboxylase를불활성화시킴 H 2 O CO 2 Schiff base putrescine H 2 O

Biosynthesis of some neurotransmitters from amino acids

H2 antagonist: cimetidine(tagamet)

22-30 Biosynthesis of spermidine and spermine

아프리카수면병 : trypanosome( 파동편모충 ) 원생동물감염 발열

Mechanism of ornithine decarboxylase reaction

원생동물에는치명적 difluoromethylornithine Suicide inactivators

6) NO 의생합성 1 NO 의역할 : 신경전달물질, 혈액응고, 혈압조절 2 생합성과정 : Arg [Hydroxy Arg.] Cit + NO NADPH 의의존적반응 3 NOS 의종류 a) inos: inducible ( 염증 ) b) bnos: brain ( 기억력 ) Nucleotide 의생합성과분해 nucleotide 의역할 ⅰ) DNA, RNA 의전구체 NADPH O NADP + 2 H 2 O ⅱ) 화학 E 의운반체 : ATP, GTP c) enos: endothelial ( 혈관확장 ) ⅲ) Coenzyme 의구성성분 (NAD, FAD, S-adenosyl Met, Coenzyme A) & 활성화된생합성중간체의성분 (UDP-Glucose, CDP-diacyl glycerol) ⅳ) 세포의 2 nd messenger: camp, cgmp ½NADPH O 2 ½NADP + H 2 O

NO synthase(nos) : inos, bnos, enos 22-31 Biosynthesis of nitric oxide

1) Nucleotide 생합성의경로 1 De novo pathway: amino acid, Ribose-5 phosphate, CO 2, NH 3 를전구체로합성 2 Salvage pathway: 유리염기, nucleotide 를재이용 2) Purine nucleotide 의생합성 1 전구체 : PRPP (Phosphoribosyl Pyrophosphate) 2 Asp formic acid N C N CO 2 N N Gln Gly formic acid Gln O N O N Asp <purine> CO 2 <pyrimidine>

3) Ribonucleotide 의 deoxyribonucleotide 환원 dndp: deoxy의 nucleotide NDP: RNA의 nucleotide HS Glutaredoxin HS GSSG Ribonucleotide reductase Glutaredoxin reductase S S Glutaredoxin 2GSH S S Thioredoxin Ribonucleotide reductase FAD SH SH thioredoxin reductase SH SH Thioredoxin FADH 2 S S NADPH + H + NADP + NADPH + H + NADP + 전자전달 4) Ribonucleotide Reductase 억제 : DNA 합성억제 항암효과

4) dump dtmp 1 dtmp의생성 : Ribonucleotide reductase에의해촉매 (CDP dcdp, UDP dudp) 2 dump dtmp dctp dutp Thymidylate synthase dump N5,N10-methylene tetrahydrofolate 7,8-Dihydrofolate dtmp Glycine PLP DHFR NADPH + H + NADP + Serine Tetrahydro folate *DHFR(dihydrofolate reductase) DNA 합성조절可 항암치료

Origin of the ring atoms of purines

Asp formic acid N C N CO 2 N N Gln Gly formic acid De novo synthesis of purine nucleotides: construction of the purine ring of inosinate (IMP)

Biosynthesis of AMP and GMP from IMP

Regulatory mechanisms in the biosynthesis of adenine and guanine nucleotides in E. coli.

Carbamoyl phosphate synthetase II (cytosol) Asp Gln amidotransferase Gln O Asp N O N CO 2 <pyrimidine> 22-36 De novo synthesis of pyrimidine nucleotides: biosynthesis of UTP and CTP via orotidylate

Channeling of intermediates in bacterial carbamoyl phosphate synthetase

or Reduction of ribonucleotides to deoxyribonucleotides by ribonucleotide reductase

Ribonucleotide reductase

Ribonucleotide reductase

Regulation of ribonucleotide reductase by deoxynucleoside triphosphates

Biosynthesis of thymidylate (dtmp)

Conversion of dump to dtmp by thymidylate synthase and dihydrofolate reductase

Catabolism of purine nucleotides

5) 요산의과잉생산의문제점 : 통풍 (gout) 1 증상 : 관절에요산나트륨의결정이이상침착되어염증유발, 통증 + 관절염 2 원인 : 과잉의 uric acid 생성 (purine 대사에관련된효소의유전적결손 ) 3 치료 a) 식이요법 : nucleotide, 핵산의함량이높은음식물 ex) 간장, 우유제품 b) 약물요법 : allopurinol 요산의 purine 대사물인 xanthine, hypoxanthine 과구조적유사 경쟁적저해제 6) 화학요법제 1 암세포의특성 a) 정상조직세포보다빠른성장 nucleotide 요구성大 b) nucleotide 생합성의저해제에대한감수성大 2 Glutamine amidotransferase 저해 : azaserine, acivicin 에의해저해 suicide inhibitor 3 Thymidylate synthase & dihydrofolate reductase(dhfr) 를저해 a) Fluorouracil 세포내에서 FdUMP 로변환시켜이것이효소와결합하여저해 b) Methotrexate: DHFR 저해제 folate 의유사체로경쟁적저해제로작용 c )Aminopterin: DHFR 저해제

Catabolism of purine nucleotides

Catabolism of purine nucleotides

Catabolism of a pyrimidine

Allopurinol, an inhibitor of xanthine oxidase

Anticancer agent Azaserine and acivicin, inhibitors of glutamine amidotransferases

Fluorouracil Thymidylate synthesis and folate metabolism as targets of chemotherapy

요로감염 (antibiotics) Anticancer agent Thymidylate synthesis and folate metabolism as targets of chemotherapy

Conversion of dump to dtmp and its inhibition by FdUMP

Purine nucleotide 합성의 salvage pathway ( 재이용경로 )

Nucleotide metabolism 대사의주요개념도