的天冬酰胺（Asn或N）是细胞信号和蛋白质和碳水化合物之间的结合的重要氨基酸。这是22种碱性氨基酸之一，被归类为非必需氨基酸，因为它是由哺乳动物的身体合成的。
该氨基酸被分类为不带电荷的极性氨基酸，是发现的第一个氨基酸，这一事实发生于1806年，是法国化学家Vauquelin和Robiquet从芦笋汁（一种草本植物）中分离出来的。
氨基酸天冬酰胺的化学结构（来源：Borb，通过Wikimedia Commons）
尽管天冬酰胺的早期发现，但直到100多年后的1932年才确认了其在大麻种子中存在的蛋白质结构中的存在，才认识到天冬酰胺的生物学和营养作用。
天冬酰胺和谷氨酰胺分别充当蛋白质中另外两个非常常见氨基酸的酰胺基团的底物：天冬氨酸（天冬氨酸）和谷氨酸（谷氨酸）。天冬酰胺和谷氨酰胺容易通过酶作用或酸性和碱性化合物水解成这些氨基酸。
许多水解肽键的丝氨酸蛋白酶在其活性位点的侧链上具有天冬酰胺。该残基具有部分负电荷，并负责与目标肽的正电荷互补结合，使它们更靠近切割位点。
负责从天冬酰胺合成草酰乙酸的酶用于化学治疗，称为L-天冬酰胺酶，其负责催化天冬酰胺的酰胺基水解分解为天冬氨酸和铵。
天冬酰胺酶从大肠杆菌中过表达和纯化，将被注射到患有急性淋巴细胞白血病的儿童患者中，因为正常和恶性淋巴细胞都依赖于血液中天冬酰胺的生长和繁殖。
特征与结构
氨基酸的所有化学结构都有一个羧基（-COOH），一个氨基（-NH3 +），一个氢（-H）和一个R基团或取代基，它们连接在同一中心碳原子上，称为碳。 α。
氨基酸的侧链身份彼此不同，这些侧链称为R基团，其大小，结构，官能团甚至电荷均可变化。
R基团的碳原子由希腊字母标识。因此，在天冬酰胺的情况下，R链的碳被确定为β和γ碳。
根据其他类型的命名，羧基（-COOH）中的碳原子列为C-1，因此，继续编号，α-碳将为C-2，依此类推。
天冬酰胺分子具有四个碳原子，包括α-碳，羧基碳和两个属于R基团的碳原子，称为羧酰胺（-CH2-CO-NH2）。
该羧酰胺基团仅存在于两个氨基酸中：天冬酰胺和谷氨酰胺中。它具有可以很容易地通过氨基（-NH2）和羰基（-CO）形成氢键的特征。
分类
天冬酰胺属于不带电荷的极性氨基酸，它们是高度水溶性和高度亲水性的氨基酸（由于它们形成多个氢键的能力）。
丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸和谷氨酰胺也存在于不带电荷的极性氨基酸中。所有这些都是“两性离子”化合物，因为它们的R链中具有极性基团，有助于电荷的中和。
所有不带电荷的极性氨基酸在接近7（中性）的pH值下都不能电离，也就是说，它们不带正电荷或负电荷。然而，在酸性和碱性介质中，取代基离子化并获得电荷。
立体化学
氨基酸的中心碳或α碳是手性碳，因此，它具有四个不同的取代基，这意味着每个氨基酸至少有两个可区分的立体异构体。
立体异构体是具有相同分子式但彼此不可重叠的分子的镜像，例如手（左和右）。它们用字母D或L表示，因为根据实验，这些氨基酸的溶液会沿相反的方向旋转偏振光的平面。
氨基酸的一般不对称性使得这些化合物的立体化学非常重要，因为每种化合物具有不同的性质，被合成并参与不同的代谢途径。
天冬酰胺可以以D-天冬酰胺或L-天冬酰胺的形式发现，后者是自然界中最常见的。它是由L-天冬酰胺合成酶合成并被L-天冬酰胺酶代谢的，两种酶在脊椎动物的肝脏中都非常丰富。
特征
天冬酰胺氢键的容易性使其成为蛋白质结构稳定性的关键氨基酸，因为它可以与构成它们的其他氨基酸的侧链形成内部氢键。
天冬酰胺通常在水性介质中典型蛋白质的表面上发现，从而稳定其结构。
许多糖蛋白可以通过天冬酰胺，苏氨酸或丝氨酸残基附着在碳水化合物上。对于天冬酰胺，通常首先通过N-糖基化将乙酰半乳糖胺连接至氨基。
重要的是要注意，在所有的N-糖基化糖蛋白中，碳水化合物都通过天冬酰胺残基结合到它们上，该残基在特定区域表示为Asn-X-Ser / Thr，其中X是任何氨基酸。
这些糖蛋白组装在内质网中，在翻译过程中被糖基化。
生物合成
所有的真核生物都吸收氨气并将其转化为谷氨酸，谷氨酰胺，氨基甲酸酯磷酸酯和天冬酰胺。天冬酰胺可以从糖酵解中间体，柠檬酸循环（草酰乙酸）或饮食中消耗的前体合成。
天冬酰胺合成酶是一种谷氨酰胺和ATP依赖性酰胺基转移酶，可将ATP清除为AMP和无机焦磷酸盐（PPi），并使用氨或谷氨酰胺催化酰胺化反应并将天冬氨酸转化为天冬酰胺。
细菌和动物均具有天冬酰胺合成酶，但是在细菌中，该酶使用铵离子作为氮供体，而在哺乳动物中，天冬酰胺合成酶使用谷氨酰胺作为氮基团的主要供体。
ATP分子对AMP和无机焦磷酸盐（PPi）的酶促分解以及谷氨酰胺作为酰胺基团供体，是不同生物之间L-谷氨酰胺生物合成的主要区别。
降解
关于天冬酰胺代谢的大多数研究是在植物中进行的，因为最初在哺乳动物中的研究由于缺乏在更复杂的系统水平上缺乏足够灵敏的氨基酸测定方法而受到阻碍。
L-天冬酰胺在哺乳动物中被L-天冬酰胺酶不断水解产生天冬氨酸和铵盐。它用于糖蛋白的合成，是柠檬酸循环的主要草酰乙酸前体之一。
天冬酰胺酶催化天冬酰胺水解为天冬氨酸，随后天冬氨酸被α-酮戊二酸酯转氨生成谷氨酸和草酰乙酸。
天冬酰胺合成酶，也称为天冬氨酸-氨连接酶，在哺乳动物的成年脑细胞中大量发现。
当在体内感知到这种酶的水平较低时，由于前体底物会积聚在脑细胞的细胞质中，因此会形成所谓的“氨基酸病”。
富含天冬酰胺的食物
急性淋巴细胞白血病患者通常缺乏天冬酰胺合成酶，并且依赖循环天冬酰胺，因此建议饮食中富含天冬酰胺或外源供应。
在许多高天冬酰胺含量的食物中，有贝类，家禽及其蛋，牛，奶制品及其衍生物以及蔬菜，例如芦笋，土豆，块茎等。
有L-天冬酰胺浓缩物是专为极具竞争力的运动员而配制的，因为它们的食用有助于再生组成组织的蛋白质。
另外，氨基酸合成不足的人也服用这些片剂，以避免中枢神经系统疾病。
天冬酰胺更容易通过其L-天冬酰胺形式代谢，因为参与其代谢的许多酶不能识别D-天冬酰胺形式，因此，并非所有食物中摄取的天冬酰胺都可用于不同的食物。身体过程。
大量摄入天冬酰胺可能是有益的，但是，建议不要以片剂的形式过量摄入它，因为已确定来自药物的大量L-天冬酰胺浓度会增加肿瘤细胞的发育。
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