植物中的天冬氨酸途径。引自Annu Rev Plant Biol. 2016 Apr 29;67:153-78.
天冬氨酸半醛被还原成高丝氨酸,即进入Met、Thr和Ile支路。然后可由硫化氢或半胱氨酸得到硫,接受甲基四氢叶酸提供的甲基,生成甲硫氨酸。高丝氨酸磷酸化后再由苏氨酸合成酶(TS)水解生成苏氨酸。
苏氨酸可再经5步反应合成异亮氨酸。异亮氨酸有4个碳来自天冬氨酸,2个来自丙酮酸,一般列入天冬氨酸类型,但其合成机制与缬氨酸合成更相似,所以在下一篇文章中与支链氨基酸合成一起介绍。
丝氨酸类型由3-磷酸甘油酸合成,包括丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸。甘氨酸可由丝氨酸降解得到,由丝氨酸转羟甲基酶(SHMT)催化,形成甲叉四氢叶酸和甘氨酸。
3-磷酸甘油酸脱氢生成3-磷酸羟基丙酮酸,催化的酶是3-磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)。然后由磷酸丝氨酸氨基转移酶(PSAT)催化转氨,生成3-磷酸丝氨酸。最后由磷酸丝氨酸磷酸酶(PSPH)催化水解,形成丝氨酸。
丝氨酸的合成。引自themedicalbiochemistrypage
动物的半胱氨酸合成一般通过甲硫氨酸降解途径实现,由高半胱氨酸与丝氨酸合成胱硫醚,再分解成半胱氨酸和α-酮丁酸。具体见《氨基酸的碳架氧化(一)》。某些植物和微生物由O-乙酰丝氨酸和H2S反应生成,其H2S可由硫酸还原而来。