苯丙胺酸與酪胺酸代謝路徑，星號標示五大先天缺陷：PKU、酪胺酸血症 I–III、黑尿症、albinism。 6.5.1　Phe → Tyr → Fumarate + Acetoacetate Phe → Tyr → p-OH-phenylpyruvate → Homogentisate → Maleylacetoacetate → Fumarylacetoacetate → Fumarate + Acetoacetate Phenylalanine hydroxylase（PAH） 將 Phe → Tyr，需 BH₄（tetrahydrobiopterin，四氫生物喋呤） 與 O₂；此反應是單氧化反應。 Phe/Tyr 皆為生糖 + 生酮（產 fumarate + acetoacetate）。 BH₄ 再生循環（dihydrobiopterin reductase）：PAH、tyrosine hydroxylase（TH，DA 合成限速）、tryptophan hydroxylase（TPH，5-HT 合成限速）、NO synthase 都需要 BH₄ 當電子供體。每反應一次 BH₄ 被氧化成 quinonoid-BH₂（qBH₂，PAH 反應直接產物，不穩定），必須由 DHPR（dihydropteridine reductase, 用 NADH） 還原回 BH₄ 才能繼續用。注意 qBH₂ 若未及時被 DHPR 還原，會自發重排為 7,8-BH₂（較穩定），而 7,8-BH₂ 不是 DHPR 的受質，須靠 DHFR 還原；DHPR 缺陷時兩種形式均累積，需額外補 folinic acid： Phe + O₂ + BH₄ →(PAH)→ Tyr + H₂O + BH₂(qBH₂) ↓ DHPR + NADH BH₄ BH₄ 本身的 de novo 合成起點是 GTP，由 GTP cyclohydrolase I 啟動，經 PTPS、SR 三步完成。 非典型 PKU（malignant PKU / BH₄ 缺乏型）：PAH 本身正常，但 BH₄ 合成或再生酵素缺陷也會造成 Phe 累積，且因為 TH、TPH、NOS 同時失效，比典型 PKU 更嚴重，除高 Phe 之外還會 多巴胺、血清素、NO 都不夠，臨床表現有嚴重神經學退化、肌張力異常、癲癇。 缺陷酵素 機轉 治療 DHPR（再生） BH₄ 用後不能還原 補 BH₄（sapropterin）+ L-DOPA + 5-OH-Tryptophan + folinic acid；單純低 Phe 飲食不夠 GTPCH I、PTPS、SR（合成） BH₄ 從零做不出來 同上 臨床鐵則：所有新生兒篩檢 PKU 陽性個案都必須進一步檢驗 BH₄ 代謝（pterin profile + DHPR 活性），才能區分典型 PKU 與 BH₄ 缺乏型。國考重點：BH₄ 缺乏型 PKU 不能只靠飲食控制。 6.5.2　Phe/Tyr 家族的五大先天缺陷 疾病 酵素缺陷 生化表現 臨床特徵 苯酮尿症（PKU） PAH 缺乏（或 BH₄ 缺乏） Phe 累積、苯酮（phenylpyruvate）從尿排出 智能障礙、少色素、皮膚濕疹；新生兒篩檢必做；治療：低 Phe 飲食 + Tyr 補充 酪胺酸血症第 I 型 Fumarylacetoacetate hydrolase Succinylacetone 累積 肝衰竭、佝僂病、肝癌 酪胺酸血症第 II 型 Tyrosine aminotransferase 角膜潰瘍、掌蹠皮膚病 ， 黑尿症（alkaptonuria） Homogentisate oxidase Homogentisate 累積、尿氧化後變黑 成年後關節軟骨變黑（ochronosis） 白化症（albinism） Tyrosinase 缺陷 黑色素合成受阻 皮膚、頭髮、虹膜色素缺失 國考題：「最常導致白化症的胺基酸代謝異常」 = Tyrosine（因 tyrosinase 把 Tyr → DOPA → melanin 的起始步被阻斷）。 6.5.3　Tyrosine 的衍生物產品（含兒茶酚胺） Tyrosine → DOPA → 多巴胺 → 正腎上腺素 → 腎上腺素（催化酵素：TH、DOPA decarboxylase、DBH、PNMT）。 Tyrosine 五大產品： 兒茶酚胺類（catecholamines）： Tyr → (TH, BH₄) → L-DOPA → (DDC, PLP) → Dopamine → (DBH, Cu, Vit C) → NE → (PNMT, SAM) → Epinephrine Tyrosine hydroxylase（TH） 是兒茶酚胺合成的限速酵素，需 BH₄。 PNMT 用 SAM 提供甲基，將 NE 甲基化成 E，主要在腎上腺髓質。 甲狀腺素（T3、T4）：在甲狀腺內由 Tyr 殘基碘化後偶聯而成。注意 T3/T4 的碳骨架是胺基酸衍生物，但因 T3/T4 非合成自膽固醇，所以不是類固醇類激素（國考陷阱）。 黑色素（melanin）：Tyr → DOPA → dopaquinone → melanin（tyrosinase 催化）。 CoQ 的 benzoquinone 環（次要產品）。 肝素結合蛋白的硫酸化位點等 PTM。 國考題型：「下列何者不是由 tyrosine 代謝形成？」常見答案 SAM（SAM 來自 Methionine，不是 Tyr；屬方法分支陷阱）。 6.5.4　其他特殊胺基酸衍生物速查表 胺基酸 衍生物 功能 Trp Serotonin（5-HT）、Melatonin、Niacin（NAD⁺/NADP⁺） 血清素：90% 由腸道 enterochromaffin 細胞分泌（國考重點），而非腦；腦腸分泌亞型相同（受體亞型不同） His Histamine（histidine decarboxylase，需 PLP） 過敏、胃酸分泌 Glu GABA（glutamate decarboxylase，需 PLP）、glutathione（GSH）、麩胺酸本身為鮮味感受劑 抑制性神經傳導、抗氧化、umami taste Arg NO（由 NO synthase，arginine → citrulline + NO）、creatine、ornithine、polyamines（spermine/spermidine） 血管擴張、磷酸肌酸儲能、細胞增殖 Gly Heme（與 succinyl-CoA 合成 ALA）、creatine（與 Arg、SAM）、purine、膽酸鹽共軛、glutathione 最萬用的原料胺基酸 Cys Glutathione、taurine、CoA 中的 β-mercaptoethylamine 抗氧化、膽鹽共軛、CoA-SH Ser Sphingolipid 骨架、one-carbon（→ Gly + 5,10-methylene-THF） 鞘脂合成、一碳供體 Met SAM（甲基供體）、半胱胺酸（經 homocysteine 轉硫） 甲基化萬用供體 Asp / Gln Purine、pyrimidine 原料；尿素 N 源 核苷酸合成前驅物