Особенности обмена фенилаланина и тирозина
Фенилаланин – незаменимая аминокислота.
Основной путь превращения – окисление его в тирозин при участи фермента фенилаланингидроксилазы и кофермента тетрагидробиоптерина.
Реакция: Фенилаланин + О₂ + тетрагидробиоптерин → Тирозин + H₂O + дигидробиоптерин.
При врожденном дефекте данного фермента развивается заболевание фенилкетонурия, при которой фенилаланин переходит в токсичные для ткани мозга соединения фенилпируват, фенилацетат.
А возникающий дефицит тирозина блокирует синтез нейромедиаторов. Фенилкетонурия сопровождается развитием слабоумия (фенилпировиноградная олигофрения)
Тирозин – заменимая аминокислота.
Она используется на синтез многих важных веществ:
синтез тироксина (гормона щитовидной железы);
путём окисления переходит в диоксифенилаланин (ДОФА), который затем в коже используется для синтеза меланинов, а в эндокринных железах – для синтеза норадреналина, адреналина, дофамина (катехоламины). При нарушении активности ферментов синтеза меланинов развивается альбинизм, при котором снижается фотопротекторная, антиоксидантная, иммуномодулирующая функция меланинов;
путём трансаминирования превращается в фумаровую кислоту, которая используется для синтеза углеводов, и в ацетоуксусную кислоту, идущую на синтез ацетоновых тел.
Распад тирозина идёт через образование фумаровой и ацетоуксусной кислот → далее в ЦТК и кетоновые тела
Трансаминирование тирозина
Использование тирозина для синтеза катехоламинов, тироксина и меланинов\
Синтез катехоламинов
Путь: Тирозин → ДОФА (диоксифенилаланин) → дофамин → норадреналин → адреналин.
Тирозингидроксилаза (лимитирующий фермент) превращает тирозин в ДОФА (добавление OH-группы).
ДОФА-декарбоксилаза → дофамин (отщепление CO₂).
Дофамин-β-гидроксилаза → норадреналин (гидроксилирование).
Фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза (с участием S-аденозилметионина) → адреналин (метилирование).
Функции катехоламинов:
Адреналин – гормон стресса, гипергликемия, активация липолиза, сосудосуживающий, кардиотонический эффект.
Норадреналин – нейромедиатор.
Синтез тироксина (тиреоидных гормонов)
В щитовидной железе тирозин (в составе тиреоглобулина) йодируется (йодидпероксидаза, H₂O₂) → сначала монойодтиронин, затем дийодтиронин.
Конденсация двух молекул дийодтиронина → тироксин (Т₄).
Т₄ действует на энергетический обмен, повышает потребление О₂, синтез АТФ, активирует пролиферацию и дифференцировку.
Синтез меланинов
В меланоцитах тирозин → ДОФА (тирозиназа) → ДОФА-хинон → полимеризация в меланины (эумеланин, феомеланин).
Меланины обладают фотопротекторным действием (защита от УФ), антиоксидантными и иммуномодулирующими свойствами.
Распад тирозина до фумаровой и ацетоуксусной кислот
Общий путь катаболизма тирозина (и фенилаланина через тирозин):
Тирозин → (трансаминирование) → п-гидроксифенилпируват.
п-Гидроксифенилпируват → гомогентизиновая кислота (диоксигеназа).
Гомогентизиновая кислота → малеилацетоацетат → фумарилацетоацетат.
Расщепление → фумаровая кислота (входит в ЦТК) + ацетоуксусная кислота (кетоновое тело).
Итог: тирозин является одновременно гликогенной (фумаровая кислота → глюконеогенез) и кетогенной (ацетоуксусная кислота) аминокислотой.