4. Окислительное дезаминирование

Является преобладающим типом дезаминирования в организме животных, происходит в клетках печени и почек.

Помимо аммиака, продуктами дезаминирования являются жирные кислоты, оксикислоты и кетокислоты.

Механизм окислительного дезаминирования аминокислот, протекающего в две стадии:

Первая стадия является ферментативной (при участии дегидрогеназ) и завершается образованием неустойчивого промежуточного продукта (иминокислота), который на второй стадии в присутствии воды распадается на аммиак и - кетокислоту.

Наиболее важной в окислительном дезаминировании является глутаматдегидрогеназная реакция:

Трансаминирование

Большинство аминокислот теряют аминогруппу в результате трансаминирования.

Трансаминирование (переаминирование) – межмолекулярный перенос аминогруппы с -аминокислоты на -кетокислоту без промежуточного образования аммиака.

Впервые реакции трансаминирования были открыты в 1937 г. при изучении дезаминирования глутаминовой кислоты в мышечной ткани. Было замечено, что при добавлении к гомогенату мышц АЛА и - кетоглутаровой кислоты приводило к образованию соответственно ПВК и глутаминовой кислот.

Реакции трансаминирования являются обратимыми и универсальными для всех живых организмом, протекают при участии специфических ферментов аминотрансфераз (трансаминаз). Наиболее распространенными из них являются:

• глутаматаминотрансфераза (переносит аминогруппу с любой аминокислоты на -кетоглутаровую кислоту, которая при этом превращается в глутаминовую);

• аспартатаминотрансфераза (переносит аминогруппу с любой аминокислоты на ЩУК с образованием аспарагиновой кислоты);

• аланинаминотрансфераза (переносит аминогруппу с любой аминокислоты на ПВК с образованием аланина).

Все аминотрансферазы в качестве кофермента содержат пиридоксальфосфат (производное витамина В₆).

Каждая аминотрансфераза специфична к определенным парам -амино- и -кетокислот. В организме человека имеется более десятка аминотрансфераз.

Замещение кетогруппы в -кетокислоте на аминогруппу представляет собой конечную стадию синтеза аминокислоты. Наоборот, замещение NН₂-группы в аминокислоте на кетогруппу − первая стадия катаболизма аминокислот. Следовательно, трансаминирование может служить как для синтеза, так и для катаболизма аминокислот.

Аминотрансферазы содержатся практически во всех органах, но наиболее активно реакции трансаминирования протекают в печени.

Функциональное значение трансаминирования в разных органах различно. Например, работающая мышца выделяет в кровь наряду с молочной кислотой значительные количества количества аланина. АЛА образуется в мышце из ПВК путем трансаминирования. Из кровотока АЛА поглощается печенью, где в результате трансаминирования вновь превращается в ПВК, а ПВК используется для глюконеогенеаза (глюкозо-аланиновый цикл). В результате реакций трансаминирования общее количество аминокислот аминокислот в организме не изменяется, т.к. в каждой реакции одна аминокислота превращается в безазотистый остаток (в -кетокислоту), а один безазотистый остаток – в новую аминокислоту. Напротив, дезаминирование ведет к уменьшению общего количества аминокислот, т.к. NН₂-группа не используется для образования новой аминокислоты, а превращается в NН₃.

Клиническое значение определения активности трансаминаз. Широкое распространение и высокая активность трансаминаз в органах и тканях человека, а также сравнительно низкие величины активности этих ферментов в крови послужили основанием для определения уровня ряда трансаминаз в сыворотке крови человека при органических и функциональных поражениях разных органов. Для клинических целей наибольшее значение имеют две трансаминазы - аспартат-аминотрансфераза (AcAT) и аланин-аминотрансфераза (АлАТ).

В сыворотке крови здоровых людей активность этих трансаминаз в тысячи раз ниже, чем в паренхиматозных органах. Поэтому органические поражения при острых и хронических заболеваниях, сопровождающиеся дектрукцией клеток, приводят к выходу трансаминаз из очага поражения в кровь. Так, уже через 3-5 ч после развития инфаркта миокарда уровень AcAT в сыворотке крови резко повышается (в 20-30 раз). Максимум активности обеих трансаминаз крови приходится на конец первых суток, уже через 2-3 дня при благоприятном исходе болезни уровень сыроточных трансаминаз возвращается к норме. Напротив, при затяжном процессе или наступлении повторного инфаркта миокарда наблюдается новый пик повышения активности этих ферментов в крови. Этим объясняется тот факт, что в клинике трансаминазный тест используется не только для постановки диагноза, но и для прогноза и проверки эффективности лечения.

Повышение уровня трансаминаз в сыворотке крови отмечено, кроме того, при некоторых заболеваниях мышц, в частности при обширных травмах, гангрене конечностей и прогрессивной мышечной дистрофии. поражениях клеток печени, например при гепатитах.