下列代謝反應何者不需要pyridoxal phosphate作為輔酶？

本題觀念：

本題主要測驗 維生素 B6 (Pyridoxine) 的活性形式 Pyridoxal 5'-phosphate (PLP) 作為輔酶在胺基酸代謝中的角色。PLP 是胺基酸代謝中最廣泛使用的輔酶，主要參與轉胺反應 (Transamination)、脫羧反應 (Decarboxylation)、脫胺反應 (Deamination) 等。

選項分析

• A. glutamate生成α-ketoglutarate： (通常涉及 PLP)

  • 此反應通常透過 轉胺作用 (Transamination) 進行。例如：Aspartate aminotransferase (AST) 或 Alanine aminotransferase (ALT) 催化 glutamate 將胺基轉移給 oxaloacetate 或 pyruvate，生成 α-ketoglutarate。
  • 所有的轉胺酶 (Aminotransferases) 都需要 PLP 作為輔酶來攜帶胺基。
  • (註：雖然 Glutamate dehydrogenase (GDH) 也能進行此反應且使用 NAD+/NADP+ 而非 PLP，但在考題語境中，此選項代表了胺基酸代謝核心的轉胺作用，是典型的 B6 依賴反應之一。)

• B. histidine生成histamine： (需要 PLP)

  • 此為 脫羧反應 (Decarboxylation)。
  • 酵素為 Histidine decarboxylase (HDC)。
  • 此酵素絕對依賴 PLP 作為輔酶，將 Histidine 移除羧基生成 Histamine（組織胺）。

• C. glutamate生成γ-aminobutyrate (GABA)： (需要 PLP)

  • 此為 脫羧反應 (Decarboxylation)。
  • 酵素為 Glutamate decarboxylase (GAD)。
  • 此酵素是神經系統中合成抑制性神經傳導物質 GABA 的關鍵酵素，必須使用 PLP 作為輔酶。

• D. arginine生成nitric acid (應指 Nitric Oxide/Nitric Oxide Synthase)： (不需要 PLP，為本題答案)

  • 題目中的 "nitric acid" 應指 一氧化氮 (Nitric Oxide, NO) 的生成（NO 在體內不穩定會氧化成 nitrite/nitrate，即硝酸鹽類，可能因此翻譯或出題呈現為 nitric acid，但生理反應為 NO 合成）。
  • 酵素為 Nitric Oxide Synthase (NOS)，將 Arginine 轉化為 Citrulline 和 NO。
  • NOS 是一個非常複雜的酵素，它需要的輔酶與輔因子包括：FAD, FMN, Heme (鐵紅素), Tetrahydrobiopterin (BH4), NADPH 以及 Calmodulin。
  • NOS 不需要 PLP。這是它與一般胺基酸代謝酵素顯著不同之處。

答案解析

選項 A、B、C 所述之反應（轉胺、脫羧）皆為 PLP (維生素 B6) 的典型功能。唯獨選項 D 的 Arginine 生成 NO 反應，其酵素 Nitric Oxide Synthase 使用的是 BH4、FAD、FMN 等輔因子，並不依賴 PLP。因此，正確答案為 D。

核心知識點

考生應熟記以下輔酶對應關係，這是營養師國考的常考題型：

1. 需 Pyridoxal Phosphate (PLP/B6) 的反應：

   • 轉胺作用 (Transamination)：ALT, AST (Glutamate $\leftrightarrow$ $\alpha$-Ketoglutarate)。
   • 脫羧作用 (Decarboxylation)：
     • Histidine $\rightarrow$ Histamine
     • Glutamate $\rightarrow$ GABA
     • Tryptophan $\rightarrow$ Serotonin (5-HT)
     • DOPA $\rightarrow$ Dopamine
   • 其他：Heme 合成 (ALA synthase)、Glycogen phosphorylase (肝醣分解)。

2. Nitric Oxide Synthase (NOS) 的輔因子：

   • 口訣："5 + 1"
   • 5 個輔因子：FAD, FMN, Heme, BH4 (Tetrahydrobiopterin), NADPH。
   • 1 個調控蛋白：Calmodulin。
   • 注意：NOS 不使用 PLP。

參考資料

1. Nitric oxide synthase - Wikipedia - 確認 NOS 的輔因子列表 (FAD, FMN, Heme, BH4, NADPH)。
2. Histidine Decarboxylase - NIH Bookshelf - 確認 Histidine 生成 Histamine 需 PLP。
3. Physiology, GABA - StatPearls - NCBI Bookshelf - 確認 Glutamate 生成 GABA 需 Vitamin B6 (PLP)。