蛋白質代謝 2010年01月27日修訂版

蛋白質在生物體內經常處於合成和分解的動態平衡狀態。蛋白質的一次合成，有的可保持相當長的穩定期，但是大部分蛋白質常常以一定速度進行分解或重新合成。在合成各種消化酶和血漿蛋白質等分泌蛋白質的肝臟和胰腺等內臟器官中，蛋白質的合成常常進行得很旺盛。人的紅血球的平均壽命大約是120天，爲了補充紅血球，在骨髓中旺盛地進行着蛋白質的合成。蛋白質在生物體內的分解有兩種，一種是經口攝取的食物蛋白質在消化道內通過酶促作用而分解；另一種是在細胞內各種蛋白質和酶的代謝更新。在消化道內的蛋白質，由於受胃液的胃蛋白酶、胰液的胰蛋白酶、糜蛋白酶等肽鏈內切酶的作用而分解爲多肽。隨後，由於胰液或小腸上皮中的肽酶的作用而分解成氨基酸。氨基酸由腸壁吸收，輸送到各內臟器官，而其中的一部分作爲合成原料而再被利用。當糖類、脂類等能源不足時，蛋白質就分解，其氨基酸便代替糖類和脂類而被利用。最近，對於細胞內的蛋白質代謝及其控制機制已引起了很大的重視。例如，據說鼠肝細胞的蛋白質在4—5天內約有70％可更新。因爲肝細胞的平均壽命是160-400天，十分明顯，肝臟中的大部分蛋白質的分解並非是隨細胞的死亡而進行的。如果測定各種細胞內的細胞器的蛋白質代謝更新速度時，就可知道，線粒體、溶酶體等的半衰期平均爲6.8和7.1天。粗麪和滑面內質網，細胞膜等平均半衰期短到2天左右，其中各結構的蛋白質的更新率也是各不相同的。例如，在內質網中細胞色素b₃的半衰期約120天，但NADPH-細胞色素C還原酶的半衰期約爲80小時，這在測定細胞內各部分的可溶性成分中各種酶的更新率時，就可看到有相當大的差異。例如，膠原幾乎顯不出有更新率，可是線粒體的δ-氨基乙酰苯酸合成酶則顯示出半衰期只約有60分鐘，這是細胞內酶中半衰期最短的，其他酸的代謝更新率也比它要長，存於可溶性部分的許多酶平均爲3—3.5天。大體上已知其半衰期在1.5小時到5天之間。所有的酶都顯有其固有的代謝更新率，因此，可以推測，在細胞內對蛋白質分解過程存有某種調節機構，但其實質還不清楚。