色氨酸是重要的营养剂。可参与动物体内血浆蛋白质的更新，并可促使核黄素发挥作用，还有助于烟酸及血红素的合成，可显著增加怀孕动物胎仔体内抗体，对泌乳期的乳牛和母猪有促进泌乳作用。当畜禽缺乏色氨酸时，生长停滞，体重下降，脂肪积累降低，种公畜睾丸萎缩。在医药上用做癞皮病的防治剂。
色氨酸的作用和功效
色氨酸操纵子
色氨酸操纵子(英语：Trp operon)是一种重要的操纵子，是联合使用或转录的一组基因，也是用来编码生成色氨酸的元件之一。色氨酸操纵子是在许多细菌存在，但首次在大肠杆菌中得到表征。当在环境中存在足量的色氨酸，它将不被使用。这是一个重要的学习基因调控的实验系统，并常用来教授基因调控的知识。
大肠杆菌色氨酸操纵子结构较简单，也是研究得最清楚的操纵子，结构基因依次排列为trpEDC2BA，其中trpGD 和trpCF基因融合。trpE和trpG编码邻氨基苯甲酸合酶，trpD编码邻氨基苯甲酸磷酸核糖转移酶，trpC编码吲哚甘油磷酸合酶,trpF编码异构酶，trpA和trpB分别编码色氨酸合酶的α和β亚基。trpE的上游为调控区，由启动子、操纵基因和162bp 的前导序列组成。5 个结构基因全长约6800bp,trpD远侧还有一个二级启动子，在细胞生长需要过量Trp时发挥作用。
一些G+菌，如枯草杆菌色氨酸操纵子的结构有所不同，7 个结构基因中的6 个依次排列为trpEDCFBA，存在于含有12个结构基因的芳香族氨基酸超操纵子（a ro operon），第7 个结构基因，trpG存在于叶酸合成操纵子中，该酶参与Trp 和叶酸的合成。有2个启动子参与调控，一个位于aro operon的起始位置，另一个则位于trpE 上游约200 bp处。
色氨酸羟化酶
根据美国精神卫生研究院提供的最新资料，每年仅美国就有大约一千九百万人不同程度地患有抑郁症，而此前的相关研究也曾注意到有几种基因突变可能与这类精神性疾病有关。Duke大学医学中心的分子生物学教授James B. Duke等于今年初又在动物试验中观察到，一种名为色氨酸羟化酶-2 (TPH2)的特殊蛋白会影响小白鼠脑组织中的5-羟色胺正常含量，而后者对于机体的精神健康至关重要：其含量的下降意味着脑神经细胞之间的相互联系出现异常，而这在临床上早已被证实是与抑郁症和其他精神性病变密切相关的。专家们随后对48位志愿者的基因进行了筛查，并对相应个体的正常及异常TPH2酶活性进行了实验室测定。
结果表明，该基因突变确实会导致5-羟色胺合成及分泌的明显减少，下降幅度约为80%。最后对87例严重抑郁症患者基因的检测结果再次证实，10%以上的患者都具有该基因突变，而非患者对照中携带有该基因突变的仅为1%。
色氨酸羟化酶在人生气的时候会产生出来，直接影响到智商。这就是为什么人在生气的时候容易冲动。这其实是色氨酸羟化酶高了，影响了智商。
色氨酸合成酶a蛋白质
色氨酸合成酶，存在于细菌和霉菌中的酶，可从吲哚化合物和丝氨酸合成色氨酸。
EC.4.2.1.20。在大肠杆菌里由A、B二种蛋白质组成，A蛋白质仅进行（3）反应，B蛋白质含有磷酸吡哆醛，能够进行（2）和（4）反应。由于两者合在一起，（1）的反应就进行得最强，所以认为反应（1）大概是真正的反应。大肠杆菌中，A蛋白质分子量为29，500，B蛋白质为10万8千。两者都由二个亚茶组成。 （1）吲哚甘油磷酸＋丝氨酸→色氨酸＋3－磷酸甘油醛（2）吲哚＋丝氨酸→色氨酸（3）吲哚甘油磷酸→吲哚＋3－磷酸甘油醛（4）丝氨酸→丙酮酸＋NH3
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