Esmond Snell,Alexande Branstein和David Metgler等揭示转氨作用是一种兵乓机制,二阶段各分三步进行(图7-3)。
图7-3 PLP依赖的酶促转氨基反应机理
第一阶段:氨基酸转变为酮酸
(一)氨基酸的亲核性NH2基团作用于酶-PLp Schiff碱C原子,通过转亚氨基反应(transimination or transSchiffigation)形成一种氨基酸-PLp Schiff碱,同时使酶分子中赖氨酸的NH2基团复原。
(二)通过酶活性位点赖氨酸催化去除氨基酸α氢,并通过一共振稳定的中间产物在PLP第4位C原子上加质子,将氨基酸桺Lp Schiff碱分子重排为一个α-酮酸-PMP schiff碱。
(三)水解生成PMP和α-酮酸。
第二阶段:α-酮酸转变为氨基酸
为完成转氨反应循环,辅酶必需由PMP形式转变为E-PLp-Schiff形式,此过程亦包括三步,为上述反应的逆过程。
(一)PMP与一个α-酮酸作用形成α-酮酸-Schiff碱。
(二)分子重排,α-酮酸-PMp-Schiff碱变为氨基酸-PLP-Schiff碱。
(三)酶活性位点赖氨酸ω-NH2基团攻击氨基酸-PLp-Schiff碱,通过转亚氨基生成有活性的酶-PLP Schiff碱,并释放出形成的新氨基酸。
转氨基反应中,辅酶在PLP和PMP间转换,在反应中起着氨基载体的作用,氨基在α-酮酸和α-氨基酸之间转移。可见在转氨基反应中并无净NH3的生成。
3.转氨基作用的生理意义
转氨基作用起着十分重要的作用。通过转氨作用可以调节体内非必需氨基酸的种类和数量,以满足体内蛋白质合成时对非必需氨基酸的需求。
转氨基作用还是联合脱氨基作用的重要组成部分,从而加速了体内氨的转变和运输,勾通了机体的糖代谢、脂代谢和氨基酸代谢的互相联系。