1

Лекция.

«Обмен отдельных аминокислот»

Обмен метионина.

Метионин-условно заменимая аминокислота, поступающая в наш организм в составе продуктов животного происхождения. Особенно много этой аминокислоты содержится в твороге.

H₂N-CH-COOH

CH₂

CH₂

S-CH₃

Метионин

Инициация трансляции

Белки и пептиды

Трансметилирование

Синтез полиаминов

Синтез цистеина

1. Так как метионин является альфа-аминокислотой, он включается в синтез белков и пептидов

2. Метильная группа радикала- мобильный одноуглеродный фрагмент, используемый для синтеза ряда соединений. Перенос метильной группы называется-реакцией трансметилирования.

3. Метионин участвует в синтезе полиаминов – активаторов клеточного деления.

4. Наличие в радикале серы обуславливает то, что метионин является источником атома серы для синтеза цистеина.

5. Метионил-тРНК участвует в инициации процесса трансляции.

Активация метионина

Активной формой метионина является S-аденозилметионин (S-AM). Источником аденозина является АТФ. Эту реакцию катализирует фермент - метионин-аденозилтрансфераза, который присутствует во всех клетках.

ФФ_н + Ф_н

CH₃

CH₃

Аденин

О

CH₂

S

АТФ

S

H

H

H

H

CH₂

CH₂

ОH

CH₂

CH₂

ОH

H₂N-CH-COOH

H₂N-CH-COOH

Метионин

S-AM

Метильная группа в S-AM нестабильна и легко отщепляется (активный метионин), т.е. S-AM- это универсальный донор метильных групп для реакций трансметилирования. При отщеплении метильной группы S-AM превращается в S-аденозилгомоцистеин (S-АГ).

S-АМ

Метионин

CH₃-

Метилирование

Трансметилирование

-CH₃

Гомоцистеин

S-АГ

Но в систему трансметилирования входит не только метионин. Еще необходимы и два витамина – фолиевая кислота и витамин B₁₂ (кобаламин).

Фолиевая кислота

АТФ

ФФ_н

Е-фолатредуктаза

CH3

Метионин

Витамин В12

Глицин

Н_4-фолат

S-АМ

Серин

S-АГ

Гомоцистеин

Метил-Н₄-фолат

Метилен-Н₄-фолат

Витамин В12

CH₃-

Обезвреживание токсинов

Синтез фосфатидилхолина

Метилирование ДНК

Синтез карнитина

Синтез адреналина

Синтез креатина

Первым компонентом этой системы является фолиевая кислота, которая в организме человека восстанавливается в тетрагидрофолат(H₄-фолат) под действием фолатредуктазы. H₄-фолат акцептирует одноуглеродные фрагменты с различных субстратов (серин, глицин), превращаясь вначале в метилен-H₄-фолат, а затем в метил-H₄-фолат. Метил-Н_4-фолат передает метильную группу второму компоненту- витамину B₁₂-кобаламину, который превращается в метилкобаламин. Метилкобаламин отдает CH₃– гомоцистеину, образуя метионин. Метионин активируется с образованием S-AM. S-AM – универсальный донор метильных групп для реакций трансметилирования.

1. Синтез креатина.

Креатин необходим для образования в мышцах макроэрга-креатинфосфата. Синтез креатина протекает в 2 стадии с участием 3 аминокислот: аргинина, глицина и метионина. В почках из глицина и аргинина образуется гуанидинацетат при действии глицингуанидинтрансферазы.

NH₂

NH₂

NH₂

C=NH

C=NH

(CH₂)₃

+

+

NH

COOH

CH₂

H₂N

NH

CH₂

(CH₂)₃

H₂N

CH

COOH

COOH

COOH

CH

NH₂

Затем, гуанидинацетат транспортируется в печень, где происходит реакция его метилирования с образованием креатина.

NH₂

S-АГ

S-АМ

NH₂

C=NH

C=NH

CH₃

N

NH

NH

CH₂

COOH

COOH

Креатин с кровотоком переносится в мышцы и клетки мозга, где из него образуется макроэрг - креатинфосфат.

PO₃H₂

~

NH

В покое

NH₂

АДФ

C=NH

98%

АТФ

+

C=NH

+

N

CH₃

CH₃

При работе

N

CH₂

CH₂

COOH

COOH

Эта реакция легко обратима и катализируется ферментом креатинкиназой. Ферментативный гидролиз креатинфосфата - механизм ресинтеза АТФ в работающей мышце, поэтому креатинфосфат обеспечивает энергией процесс мышечного сокращения. В результате неферментативного дефосфорилирования 2% креатинфосфата превращаются в креатинин, который выводится с мочой.

О

NH

PO₃H₂

С

~

C=NH

НN

CH₂

N

CH₃

Ф_н

CH₂

NH=C

CH₃

N

Креатинин

COOH

Креатинин - один из конечных продуктов азотистого обмена.