3. Биологическое значение трансаминирования

Реакции трансаминирования играют большую роль в обмене аминокислот. Поскольку этот процесс обратим, ферменты аминотрансферазы функционируют как в процессах катаболизма, так и биосинтеза аминокислот. Трансаминирование - заключительный этап синтеза заменимых аминокислот из соответствующих α-кетокислот, если они в данный момент необходимы клеткам. В результате происходит перераспределение аминного азота в тканях организма. Трансаминирование - первая стадия дезаминирования большинства аминокислот, т.е. начальный этап их катаболизма. Образующиеся при этом кетокислоты окисляются в ЦТК или используются для синтеза глюкозы и кетоновых тел. При трансаминировании общее количество аминокислот в клетке не меняется.

Диагностическое значение определения аминотрансфераз в клинической практике

В клинической практике широко используют определение активности ACT и АЛТ в сыворотке крови для диагностики некоторых заболеваний.

В норме в крови активность этих ферментов очень мала и составляет 5-40 Е/л. При повреждении клеток соответствующего органа ферменты выходят в кровь, где активность их резко повышается. Поскольку ACT и АЛТ наиболее активны в клетках печени, сердца и, в меньшей степени, скелетных мышц, их используют для диагностики болезней этих органов (см. раздел 2). В клетках сердечной мышцы количество ACT значительно превышает количество АЛТ, а в печени - наоборот. Поэтому особенно информативно одновременное измерение активности обоих ферментов в сыворотке крови. Соотношение активностей ACT/АЛТ называют "коэффициент де Ритиса". В норме этот коэффициент равен 1,33±0,42. При инфаркте миокарда активность ACT в крови увеличивается в 8-10 раз, а АЛТ - в 1,5-2,0 раза. Наиболее резко активность ACT увеличивается при некрозе ткани, так как выходит в кровь и цитоплазматическая и митохондриальная формы фермента. При инфаркте миокарда значение коэффициента де Ритиса резко возрастает.

При гепатитах активность АЛТ в сыворотке крови увеличивается в ∼8-10 раз по сравнению с нормой, a ACT - в 2-4 раза. Коэффициент де Ритиса снижается до 0,6. Однако при циррозе печени этот коэффициент увеличивается, что свидетельствует о некрозе клеток, при котором в кровь выходят обе формы ACT.

42 Вопрос

Прямое и непрямое окислительное дезаминирование аминокислот. Последовательность реакций, ферменты, биологическая роль.

Поступление из крови, распад собственных внутриклеточных белков и синтез заменимых аминокислот.

Наибольшее количество свободных аминокислот поступает из мышц и кишечника, причем до 50% составляет глутамин и аланин. Основное кол-во глутамина поставляют в кровь мышцы и мозг. Из кровеносного русла его поглощают печень и почки, Где он подвергается действию глутаминазы. Почки – основной источник серина и частично аланина. Головной мозг способен поглощать и окислять большие кол-ва аминокислот с разветвленной боковой цепью(валин, лейцин, изолейцин).

Дезаминирование аминокислот – это реакция отщепления альфа-аминогруппы от аминокислоты, в результате чего образуется соответствующая альфа-кетокислота (безазотистый остаток) и выделяется молекула аммиака.

Существует несколько способов дезаминирования: окислительное, непрямое9трансдезаминирование), неокислительное, внутримолекулярное.

Окислительное дезаминирование наиболее активно идет на примере глутаминовой кислоты. Реакция идет в 2 этапа. В начале идет ферментативное дегидрирование глутамата образования альфа-эминоглутарата под действием глутаматдегидрогеназой (кофермент NAD), затем – неферментативное гидролитическое отщепление иминогруппы в виде аммиака, в результате чего образуется альфа-кетоглутарат.

Окислительное дезаминирование глутамата – обратимая реакция и при повышении концентрации аммиака в клетке может протекать в обратном направлении, как восстановительное аминирование альфа-кетоглутарата. Глутаматдегидрогеназа – фермент, в печени и почках фермент L –аминокислота и D-аминокислота – способны к дезаминированию АК.

Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование) – основной способ дезаминирования большинства аминокислот. В результате трансаминирования переносят аминогруппы АК на a-кетоглуторат с образованием глутаминовой кислоты, которая затем подвергается прямому окислению дезаминированию.

Обе стадии непрямого дезаминирования обратимы, что обеспечивает как катаболизм аминокислот, так и возможность образования практически любой аминокислоты из соответствующей альфа-кетакислоты.

Реакции трансаминирования играют большую роль в обмене аминокислот. Поскольку этот процесс обратим, ферменты трансаминазы функционируют как в процессах катабализма, так и биосинтеза аминокислот. Трансаминирование – заключительный этап синтеза зменимых АК и первая стадия дезаминирования большинства АК. Трансаминазы классический пример ферментов, катализирующих реакции, протекающие по механизму типа пинг-понг В таких реакциях первый продукт должен уйти из активного центра фермента до того, как 2-ой субстрат сможет к нему присоединиться. В норме в крови активность трансаминаз очень мала. В клинической практике щироко используют определение активности АСТ и АЛТ для диагностики некоторых заболеваний. При повреждение клеток соответствующего органа ферменты приходят в кровь, где активность их резко повышается. Аспартатаминотрансфераза (АСТ) и аланинаминотрансфераза (АЛТ) наиболее активны в клетках печени, сердца и, в меньшей степени скелетных мышц, их используют для диагностики болезни этих органов. Соотношение активностей АСТ/АЛТ называют коэффициент де Ритиса (норм 1,33+-0,42).при инфаркте миокарда этот коэффициент резко возрастает, а при гепатитах снижается до 0,6, при циррозе увеличивается.