天门冬氨酸及其代谢

天门冬氨酸的分子量为133.1，熔点为269～271℃,[α]25D=+5.05(浓度=2，水)，是构成蛋白质的一种氨基酸，具有电离的酸性侧链，表现嗜水性，可形成游离键。
天门冬氨基酸在营养上是非必需氨基酸，由糖酵解途径产生的丙酮酸，可经羧化酶的催化转变成草酰乙酸，然后通过谷草转氨酶(GOT) 的转氨基作用，就得出天门冬氨酸。天门冬氨酸的分解代谢则先经GOT的转氨基作用转变成草酰乙酸，由于草酰乙酸可直接进入糖异生途径，所以天门冬氨酸是重要的生糖氨基酸。草酰乙酸可与乙酰CoA缩合，使乙酰基进入三羧酸循环，被彻底氧化或者在形成柠檬酸后由线粒体转移到胞浆内在柠檬酸裂解酶的作用下，又形成乙酰CoA并可用于合成脂酸。
天门冬氨酸在天门冬氨酰胺合成酶催化下，直接利用谷氨酰胺提供氨，以合成天门冬氨酰胺。嘧啶碱的生物合成乃以天门冬氨酸充作骨干，首先将氨甲酰磷酸与天门冬氨酸缩合成氨甲酰天门冬氨酸(见“核苷酸的合成代谢”条)。在脑组织中发现大量N乙酰天门冬氨酸，其生理重要性尚不清楚。

表1 由天门冬氨酸合成的含氮化合物

反 应	产 物	生理重要性
酰胺合成 与氨甲酰磷酸缩合 N乙酰化	天门冬氨酰胺 脲基琥珀酸 N乙酰天门冬氨酸	构成蛋白质的氨基酸 合成嘧啶碱 生理意义不明

天门冬氨酸在代谢上还表现有突出的特点，即其α氨基能转移给多种含酮基的化合物，其反应过程是在消耗能量(ATP或GTP) 情况下通过合成酶的催化，将天门冬氨酸的α氨基与酮基化合物的酮基缩合，再经裂解酶的催化而分裂出一个携带氨基的中间产物及一分子延胡索酸，后者继之通过延胡索酸酶、苹果酸脱氢酶及GOT再转变成天门冬氨酸，重新被利用。众所熟知的例子中有在尿素的合成及腺苷酸的合成等过程中，均由天门冬氨酸供给氨基分别替换瓜氨酸及次黄嘌呤的酮基。
天门冬氨酸将氨基转移给一些含酮基化合物的作用
X=O代表酮基化合物
X-NH₂代表酮基化合物转变成氨基的化合物

表2 通过天门冬氨酸循环合成的含氮中间产物

与天门冬氨酸相 缩合的化合物	缩合产物	氨基化的化合物
瓜氨酸 次黄核苷酸 氨基异吡唑羧基 5磷酸核苷酸	精氨琥珀酸 腺核苷酸琥珀酸 氨基异吡唑琥珀酰 氨甲酰5磷酸核苷酸	精氨酸、尿素 腺核苷酸 氨基异吡唑氨甲 酰5磷酸核苷酸