2016年8月15日 星期一

酪胺酸(tyrosine)與起司(cheese)

酪氨酸。圖片來源:Wiki

酪氨酸(tyrosine)是德國化學家李比希(Justus von Liebig,1803-1873)在1846年從起司裡面分離出來的,所以他用了起司的希臘文 tyros 為酪氨酸命名。中文名稱應該也是因此而來的。

酪氨酸為非必需氨基酸,哺乳動物可以由苯丙氨酸(phenylalanine)經過苯丙氨酸羥化酶(phenylalanine hydroxylase)來合成它。不過苯丙氨酸是必需氨基酸,所以苯丙酮尿症患者會因為不能攝取苯丙氨酸而造成酪氨酸無法合成;因此苯丙酮尿症患者要從飲食中補充酪氨酸。

酪氨酸是合成左多巴(L-DOPA)的原料。在大腦中負責合成多巴胺的細胞,將酪氨酸經由酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase,簡稱TH)合成左多巴,這個反應是合成多巴胺(dopamine)的速率限制反應。除此之外,酪氨酸也是甲狀腺素T3(triiodothyronine)與T4(thyroxine)的原料,黑色素(melanin)也是來自於酪氨酸,所以苯丙酮尿症的患者,若飲食中酪氨酸不足,會出現淡褐色髮。苯醌(benzoquinone )的合成也需要酪氨酸,而苯醌構成了我們電子傳遞鏈裡面很重要的成分:Q10(泛醌)。

酪氨酸在許多信息傳導途徑中扮演非常重要的角色。許多激酶(kinase)使用酪氨酸作為磷酸根的接受者,這些受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases)的酪氨酸,在其羥基被磷酸化以後,活性會改變,造成後續信息傳導途徑的啟動或關閉。磷酸化酪氨酸可以由抗體來辨認,所以在研究上很容易可以辨別出這個蛋白質是否為受體酪氨酸激酶。動物的激酶大多是酪氨酸激酶,而植物的則以絲氨酸/蘇氨酸激酶為主。

雖然植物的激酶大多不是酪氨酸激酶,但酪氨酸對植物來說還是非常重要的!在光合作用的光反應(light reaction)裡面,組成光系統 II(photosystem II)的蛋白質之一:D1蛋白上面有個很重要的酪氨酸。這個酪氨酸負責將電子傳遞給位於光系統 II反應中心(reaction center)的兩個葉綠素a,使它們可以馬上又準備好被光能激發。D1 蛋白失去的電子隨即由旁邊的放氧複合體(OEC,oxygen evolving complx)補足。D1蛋白不斷的失去與重獲電子,使得它約每進行105到107次電子傳遞(一般狀況大約為30分鐘)後,就會因為過度氧化無法再使用喔!所以在陽光下看似安靜無聲的植物,其實除了是個忙得不得了的能量工廠之外,也忙著不斷的更新光系統 II的D1 蛋白,否則光合作用就會無法再進行呢!

參考資料:

Wikipedia. Tyrosine.

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