Общие реакции обмена аминокислот. Кетогенные и глюкогенные аминокислоты.
Общ. пути катаболизма а/к:
(1) Переаминирование. Ферм. – аминотрансфераза, коферм. – пиридоксальфосфат (пр. вит.В6), мех-м пинг-понг.
(2) Дезаминирование.
1) Восстановительное: R-CH(NH2)-COOH –(+2H)→ R-CH2-COOH + NH
2) Гидролитическое: R-CH(NH2)-COOH –(+Н2О)→ R-CH(ОН)-COOH + NH3
3) Внутримолекулярное: R-CH2-CH(NH2)-COOH –→ R-CH=CH-COOH + NH3
4) Окислительное: R-CH(NH2)-COOH –(+1/2 O2)→ R-C(О)-COOH + NH3
! Окисл. дезамин. – осн. для чел-ка и жив. (исключительно с Glu с пом. глутамат ДГ):
Glu + H2O ←(NAD(P)+ → NAD(P)H+H+)→ α-КГ + NH3.
Подробнее: Glu (–2H) –(ГлДГ)→ HOOC-CH2-CH2-C(=NH)-COOH –(+H2O)→ HOOC-CH2-CH2-C(=O)-COOH + NH3
Регуляция: (+) ADP, GDP; (–) ATP, GTP. Обратно – восстановит. аминирование.
(3) Декарбоксилирование.
Судьба азота а/к: получ. в р-иях дезаминиования - рег. ферм. дезаминаза; декарбоксилазы → амины; переаминирование.
Детокс. NH3: (1) NH3 (все тк.) + Gln → Gln (р-ия амидирования, ферм. глутаминсинтетаза) (2) NH3 (печень) + СО2 → цикл синт. мочевины → мочевина + фумарат; фумарат → ЦТК (3) NH3 (почки) + Н+ → NH4+ (аммониогенез, ферм. глутаминаза).
Декарбоксилирование. NH2-CH(R)-COOH –(субстрат-декарбоксилаза)→ R-CH2-NH2 + CO2
Декарбоксилазы раб. с коферм. пиридоксальфосфатом (вит.В6). Амины – ядов. в-ва, должны выводиться из организма (орнитин → путресцин, Lys → кадаверин, т.е. трупные яды); явл. субстр. для синт. разл. в-в; биол. акт. амины.
Катаболизм углер. скелета а/к: кето/глюкогенные.
(1) кетогенные. Leu, Lys – чисто кетогенные.
Leu, Trp, Ile → AcCoA → AcAcCoA→ кет. тела;
Leu, Lys, Trp, Tyr, Phe → AcAcCoa → кет. тела.
(2) глюкогенные. Gly, Ala, Val, Pro, Ser, Tre, Cys, Met, Asp, Asn, Glu, Gln, Arg, His – чисто глюкогенные.
Ala, Ser, Gly, Cys, Tre, Trp → ПВК → Glc;
Asn → Asp → ЩУК → Glc;
Tyr, Phe, Asp → Фумарат → ЩУК → Glc;
Val, Ile, Met → Сукцинил-КоА → Фумарат → ЩУК → Glc;
Arg, Pro, His, Gln, Glu → α-КГ → Сукцинил-КоА → Фумарат → ЩУК → Glc.
ЩУК, Фумарат, Сукцинил-КоА, α-КГ – интермедиаты ЦТК.
(3) смешанные. Ile, Phe, Tyr, Trp.
Реакция декарбоксилирования аминокислот. Синтез биогенных аминов: гистамина, серотонина, катехоламинов. Общий путь распада биогенных аминов.
Декарбоксилирование. NH2-CH(R)-COOH –(субстрат-декарбоксилаза)→ R-CH2-NH2 + CO2
Декарбоксилазы раб. с коферм. пиридоксальфосфатом (вит.В6). Амины – ядов. в-ва, должны выводиться из организма (орнитин → путресцин, Lys → кадаверин, т.е. трупные яды); явл. субстр. для синт. разл. в-в; биол. акт. амины.
Для всех аминов раб. ферменты МАО и ДАО:
R-CH2-NH2 + H2O + O2 → R-CHO + NH2 + H2O2
APUD-system (Amine Precursors Uptake and Decarboxilation): ок. 60 типов кл., мн. в киш. (энтерохромафф. кл.). Поглощ. а/к-предшеств. → амины. Амины≠гормоны (действие короткое).
Гистамин. Синт. из His, ферм. ГистидинДеарбоксилаза. Больше всего в коже, легких, печени, ЖКТ. Депо в mast cells и БФ. Ф-ии: медиатор ЦНС, ваходилат., бронхоконстр., восп., стим. секр. HCl. Живет недолго, разрушение в печени.
Ферменты гистаминаза и альдегидоксидаза:
(1) Гистамин → метилгистамин → 1-метил-4-имидазол-ацетальдегид → метилимидазолуксусная к-та
(2) Гистамин → имидазолацетальдегид → ИУК (имид.укс. к-та)
Серотонин(5-гидрокситриптамин, индолалкиламин). Синтез: Trp –(Trp-гидроксилаза)→ 5-ОксиТриптофан –(декарбоксилаза)→ 5-НТ. Ф-ии: нейромед., мощн. вазоконстр., сокр. ГМК, боль, восп., облад. седат. действ.
(1) 5-НТ –(N-ацетилаза)→ N-ацетилсеротонин –(N-ацетилсеротонин-О-метилтрансфераза)→ мелатонин. Впервые выд. из эпифиза, синт везде, выраб. только ночью, обл. антигонадотропн. действ.
(2) 5-НТ –(МАО)→ 5-ОксиИндолУксусный альдегид –(альдегидгидроксилаза)→ 5-ОксиИндолУксусная к-та.
(3) 5-НТ –(N-метитрансфераза)→ N-метилсеротонин –(N-метилтрансфераза)→ буфотенин. ↑АД, стим. выд. Adr, актив. психоэмоц. сферу.
КА. Tyr (в мозг. слой н/поч) → Dopa → Dopamine → Nadr → Adr. Катаболизм КА: 1) исп. МАО (классич. путь); 2) индивид. для Adr.
