115年:醫學一(1)
下列那一個是把正腎上腺素（norepinephrine）轉換成腎上腺素（epinephrine）最重要的酶？
A組織胺N-甲基轉移酶（histamine N-methyltransferase）
B菸鹼醯胺 N-甲基轉移酶（nicotinamide N-methyltransferase）
C胍基乙酸 N-甲基轉移酶（guanidinoacetate N-methyltransferase）
D苯基乙醇胺N-甲基轉移酶（phenylethanolamine N-methyltransferase）
詳細解析
本題觀念：
本題考查的是兒茶酚胺（Catecholamines）的生物合成路徑，特別是腎上腺素（Epinephrine）生成的最後一個步驟。這是一個經典的生化與生理學考點，重點在於區分參與不同甲基化反應的酵素。
選項分析
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A. 組織胺N-甲基轉移酶（Histamine N-methyltransferase, HNMT）
- 錯誤。此酵素主要功能是代謝組織胺（Histamine）。它利用 S-腺苷甲硫氨酸（SAM）作為甲基供體，將組織胺甲基化為 N-methylhistamine，使其失去活性。這是在中樞神經系統中代謝組織胺的主要途徑。
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B. 菸鹼醯胺 N-甲基轉移酶（Nicotinamide N-methyltransferase, NNMT）
- 錯誤。此酵素主要參與**維生素 B3（菸鹼醯胺，Nicotinamide）**的代謝。它將菸鹼醯胺甲基化為 1-methylnicotinamide，在肝臟中清除過多的維生素 B3 並調節細胞能量代謝。
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C. 胍基乙酸 N-甲基轉移酶（Guanidinoacetate N-methyltransferase, GAMT）
- 錯誤。此酵素參與**肌酸（Creatine）**的合成。它是肌酸合成路徑的最後一步，負責將胍基乙酸（Guanidinoacetate）甲基化轉變為肌酸。缺乏此酵素會導致腦部肌酸缺乏症候群。
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D. 苯基乙醇胺N-甲基轉移酶（Phenylethanolamine N-methyltransferase, PNMT）
- 正確。PNMT 是兒茶酚胺合成路徑中的最後一個酵素，主要存在於腎上腺髓質（Adrenal medulla）的嗜鉻細胞中。它催化正腎上腺素（Norepinephrine）的氨基端接受來自 SAM 的甲基，從而轉變成腎上腺素（Epinephrine）。
答案解析
兒茶酚胺的合成路徑如下：
- Tyrosine (酪胺酸) → DOPA (多巴) [酵素：Tyrosine hydroxylase, 限速步驟]
- DOPA → Dopamine (多巴胺) [酵素：DOPA decarboxylase]
- Dopamine → Norepinephrine (正腎上腺素) [酵素：Dopamine -hydroxylase]
- Norepinephrine → Epinephrine (腎上腺素) [酵素：Phenylethanolamine N-methyltransferase, PNMT]
題目詢問將正腎上腺素轉換成腎上腺素的酵素，根據上述路徑，正確答案為 D。此反應需要 S-adenosylmethionine (SAM) 作為輔因子（Cofactor）提供甲基。值得注意的是，PNMT 的活性會受到糖皮質素（Glucocorticoids）的誘導，這解釋了為什麼腎上腺髓質（被高濃度皮質醇包圍）是體內合成腎上腺素的主要場所。
核心知識點
- 兒茶酚胺合成順序：Tyrosine DOPA Dopamine Norepinephrine Epinephrine。
- 關鍵酵素與位置：
- Tyrosine hydroxylase：限速酵素。
- PNMT：將 NE 轉為 Epi，主要位於腎上腺髓質，受 Cortisol 活化。
- 甲基化反應通則：許多 N-甲基轉移酶（如本題所有選項）都使用 SAM (S-adenosylmethionine) 作為甲基供體。