多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素的合成

苯丙氨酸是一种必需氨基酸，主要通过苯丙氨酸羟化酶在肝脏中转化为酪氨酸。来源于饮食蛋白和苯丙氨酸代谢的血源性酪氨酸会通过低亲和性氨基酸转运系统进入大脑。脑细胞外液中的酪氨酸是通过高、低亲和性氨基酸转运蛋白而被吸收到儿茶酚胺神经元中的。酪氨酸和苯丙氨酸的相对循环水平会影响中央儿茶酚胺的代谢，因为这些氨基酸竞争转运到大脑和神经元中。由于苯丙酮尿症中缺乏苯丙氨酸，使得苯丙氨酸转化为酪氨酸的能力受损，因此在这种情况下血液和大脑细胞外液中苯丙氨酸的含量会升高。苯丙氨酸是酪氨酸羟化酶一种相对较弱的底物，但其在高浓度时会抑制酪氨酸羟化酶对酪氨酸的羟化。

酪氨酸向二羟基苯丙氨酸（L-DOPA）的转化由细胞质中酪氨酸羟化酶所催化。该过程通常是儿茶酚胺生物合成中的限速步骤，因此该酶的药理学阻断对儿茶酚胺的形成具有深远的影响。但是，在特定的药理或病理情况下，任何反应都可能是限速的。酪氨酸羟化酶具有相对较高程度的底物特异性。酪氨酸的可用性通常不会影响体内酪氨酸羟化的速率，但是当神经系统被激活或具有较高的基础放电速率（例如中前额叶多巴胺神经元）时，酪氨酸水平也会改变向L-DOPA转化的速率。升高的脉冲流量会导致酪氨酸羟化酶的短期激活，而这似乎涉及到通过蛋白激酶对调节域的磷酸化以产生活化形式的酪氨酸羟化酶，其中蝶呤辅因子的Km较低，而儿茶酚胺的K_i较高（产物抑制 ）。此外，自体受体的激活或阻断可改变酪氨酸羟基化的速率。在灵长类（但不是啮齿动物）中，多个酪氨酸羟化酶mRNA是从单个初级转录本中通过可变mRNA剪接而产生的。酪氨酸羟化酶抑制后的儿茶酚胺水平下降速率可用作周转的指标。

芳香族氨基酸脱羧酶可催化L-DOPA向多巴胺的胞质转化，尽管所有天然存在的芳香族L-氨基酸都是该酶的底物。该酶可十分快速地将L-DOPA脱羧以使氨基酸水平相对较低，并通过为酶提供额外的底物而使产物的形成增加，而这就是L-DOPA治疗帕金森氏病的基础。芳香族氨基酸脱羧酶抑制后的DOPA积累可用作合成速率的指标。

多巴胺-β-羟化酶位于去甲肾上腺素神经元的胺存储囊泡内。多巴胺通过主动运输而从细胞质转运到囊泡中。由于该酶是一种含铜的蛋白质，因此其活性会被铜螯合剂，如二乙基二硫代氨基甲酸酯和FLA-63所抑制。对该酶的抑制可有效降低组织去甲肾上腺素的水平。该酶不具有高度的底物特异性。

苯乙醇胺-N-甲基转移酶的发生在很大程度上局限于肾上腺髓质，但在大脑中也具有与肾上腺素神经元相关的可检测水平。酶活性的抑制会降低肾上腺素的生物合成。然而，在许多组织中也存在特异性较低的N-甲基转移酶。虽然在细胞质中可能存在有可溶性苯乙醇胺-N-甲基转移酶，但也有充分的证据表明酶的颗粒位置可能与颗粒或囊泡膜有关。

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化合物	酶	辅因子	抑制剂
L-苯丙氨酸(P2126)	苯丙氨酸-4-羟化酶	氧 四氢生物蝶呤 (T4425)	α-甲基苯丙氨酸 (286656) 7-四氢蝶呤 4-氯-DL-苯丙氨酸（C6506）(C6506) 4-氯-L-苯丙氨酸（C8655）
L-酪氨酸 (T2006)	酪氨酸-3-羟化酶	氧 四氢生物蝶呤 (T4425)	3-氯酪氨酸 3-碘酪氨酸(I8250) α-甲基对酪氨酸(M8131)
L-二羟基苯丙氨酸(D9628)	L-芳香族氨基酸脱羧酶	磷酸吡哆醛 (P9255)	苄丝肼(Ro 4-4602) (B7283) 溴克立辛 卡比多巴 (MK-486) (C1335) 二氟甲基多巴 NSD 1015 (54880) α-甲基多巴 (857416) 一氟甲基多巴
多巴胺(H8502)	多巴胺-β-羟化酶	抗坏血酸(A7631) 氧气	二乙基二硫代氨基甲酸酯 (D3506) FLA-63 FLA-57 富马酸(F6513) Nepicastat 苯基炔丙基胺 SKF 102698
L-去甲基肾上腺素(A9512)	苯乙醇胺-N- 甲基转移酶（PNMT）（P8924）	S-腺苷-L-蛋氨酸（A7007） 环辛基-2-羟乙胺	CGS19281A 二氯甲基苄胺 3-氟甲基-1,2,3,4-四氢异喹啉 LY-134046 SKF 29661 SKF 64139
L-肾上腺素(E4375)

缩写：

CGS19281A：4,9-二氢-7-甲氧基-3H-吡啶并[3,4b]吲哚
FLA-63： 双（4-甲基-1-高哌嗪基硫代羰基）-二硫化物
FLA-57：4-甲基高哌嗪-1-二硫代羧酸
LY-134046：8,9-二氯-2,3,4,5-四氢-1H-2苯并氮杂
NSD1015： 间羟基苄基肼
SKF 29661：7-（氨基磺酰基）-1,2,3,4-四氢异喹啉
SKF 64139：7,8-二氯-1,2,3,4-四氢异喹啉

参考文献

1. Berry MD, Juorio AV, Li X-, Boulton AA. 1996. Aromaticl-amino acid decarboxylase: A neglected and misunderstood enzyme. Neurochem Res. 21(9):1075-1087. https://doi.org/10.1007/bf02532418

2. Cooper J, Bloom F, Roth R. 2003. The Biochemical Basis of Neuropharmacology. New York: Oxford University Press.

3. Eisenhofer G, Kopin IJ, Goldstein DS. 2004. Catecholamine Metabolism: A Contemporary View with Implications for Physiology and Medicine. Pharmacol Rev. 56(3):331-349. https://doi.org/10.1124/pr.56.3.1

4. Elsworth JD, Roth RH. 1997. Dopamine Synthesis, Uptake, Metabolism, and Receptors: Relevance to Gene Therapy of Parkinson's Disease. Experimental Neurology. 144(1):4-9. https://doi.org/10.1006/exnr.1996.6379

5. Esbenshade TA, Browman KE, Bitner RS, Strakhova M, Cowart MD, Brioni JD. 2008. The histamine H3receptor: an attractive target for the treatment of cognitive disorders. 154(6):1166-1181. https://doi.org/10.1038/bjp.2008.147

6. Fitzpatrick PF. The Aromatic Amino Acid Hydroxylases.235-294. https://doi.org/10.1002/9780470123201.ch6

7. Flatmark. 2000. Catecholamine biosynthesis and physiological regulation in neuroendocrine cells. 168(1):1-17. https://doi.org/10.1046/j.1365-201x.2000.00596.x

8. Kumer SC, Vrana KE. Intricate Regulation of Tyrosine Hydroxylase Activity and Gene Expression. Journal of Neurochemistry. 67(2):443-462. https://doi.org/10.1046/j.1471-4159.1996.67020443.x

9. Lehnert H, Wurtma RJ. 1993. Amino Acid Control of Neurotransmitter Synthesis and Release: Physiological and Clinical Implications. Psychother Psychosom. 60(1):18-32. https://doi.org/10.1159/000288676

10. Nagatsu T, Ichinose H. 1999. Regulation of pteridine-requiring enzymes by the cofactor tetrahydrobiopterin. Mol Neurobiol. 19(1):79-96. https://doi.org/10.1007/bf02741379

11. Robertson SD, Matthies HJG, Galli A. 2009. A Closer Look at Amphetamine-Induced Reverse Transport and Trafficking of the Dopamine and Norepinephrine Transporters. Mol Neurobiol. 39(2):73-80. https://doi.org/10.1007/s12035-009-8053-4

12. Sloley B, Juorio A. 1995. Monoamine Neurotransmitters in Invertebrates and Vertebrates: An Examination of the Diverse Enzymatic Pathways Utilized to Synthesize and Inactivate Blogenic Amines.253-303. https://doi.org/10.1016/s0074-7742(08)60528-0

13. Stefano G, Kream R. Endogenous morphine synthetic pathway preceded and gave rise to catecholamine synthesis in evolution (Review). Int J Mol Med. https://doi.org/10.3892/ijmm.20.6.837

14. THÖNY B, AUERBACH G, BLAU N. 2000. Tetrahydrobiopterin biosynthesis, regeneration and functions. 347(1):1-16. https://doi.org/10.1042/bj3470001

15. Tokita S, Takahashi K, Kotani H. 2006. Recent Advances in Molecular Pharmacology of the Histamine Systems: Physiology and Pharmacology of Histamine H3 Receptor: Roles in Feeding Regulation and Therapeutic Potential for Metabolic Disorders. J Pharmacol Sci. 101(1):12-18. https://doi.org/10.1254/jphs.fmj06001x4

16. Zigmond MJ. 1994. Chapter 15 Chemical transmission in the brain: homeostatic regulation and its functional implications.115-122. https://doi.org/10.1016/s0079-6123(08)60776-1