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.1995年4月28日;270(17):10027-36.
doi:10.1074/jbc.270.17.10027。

大鼠肝脏柠檬酸循环和糖异生的同位素分析。异柠檬酸脱氢酶的可逆性及ATP-柠檬酸裂解酶参与糖异生

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大鼠肝脏柠檬酸循环和糖异生的同位素分析。异柠檬酸脱氢酶的可逆性及ATP-柠檬酸裂解酶参与糖异生

C Des名册等。 生物化学杂志. .
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摘要

我们对从隔夜禁食大鼠肝脏中分离的柠檬酸循环和糖异生代谢物进行了广泛的质量同位素分析,这些代谢物是在顺行或逆行模式下灌注4 mM葡萄糖、0.2 mM辛酸、1 mM[U-13C3]乳酸和0.2 mM[U 13C3]丙酮酸。在两种灌注模式中,观察到两种不同的同位素模式:(i)磷酸烯醇式丙酮酸、葡萄糖、苹果酸和天冬氨酸的同位素模式,以及(ii)柠檬酸、α-酮戊二酸、谷氨酸和谷氨酰胺的同位素模式。计算出的关键柠檬酸循环参数以及由此产生的糖异生速率(Lee,W.-N.P.(1989)J.Biol)。化学。26413002-13004和Lee,W.-N.P.(1993)J.Biol。化学。26825522-25526)的质量同位素数据不仅存在差异,而且导致结论与Lee的柠檬酸循环模型不一致。与乳酸和丙酮酸摄取量(为葡萄糖生成设定上限)相比,(i)使用磷酸烯醇式丙酮酸和柠檬酸盐数据计算的糖异生速率相似,但(ii)使用谷氨酸盐数据的计算速率仅为60%,这是不太可能的。所有这些结论都与灌注模式无关。我们提供的证据表明,以下过程导致了观察到的标记差异:(i)异柠檬酸脱氢酶反应的可逆性和(ii)草酰乙酸碳骨架从线粒体转移到胞浆的活性柠檬酸裂解途径。此外,我们还利用柠檬酸循环和糖异生模型获得了很好的标记数据,我们开发了该模型以纳入上述反应(Fernandez,C.a.和Des-Rosiers,C.(1995)J.Biol。化学。270, 10037-10042). 从计算的反应速率可以得出以下结论:(i)约一半的乳酸转化为葡萄糖是通过柠檬酸裂解途径发生的,(ii)通过异柠檬酸脱氢酶反应逆转的通量几乎与通过柠檬酸合酶反应的通量一样快,以及(iii)通过柠檬酸合成酶和α-酮戊二酸脱氢酶的流量分别是通过丙酮酸羧化酶的1.6倍和3.2倍。

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