3. Проміжний обмін амінокислот

а) дезамінування. Цей процес полягає в відщепленні від амінокислоти аміногрупи при участі ферментів дезаміназ або оксидаз. В результаті утворюється безазотистий залишок, а аміногрупа виділяється у вигляді аміаку. Дезамінування може проходити різними шляхами: відновним, гідролітичним, внутрішньомолекулярним і окисним.

Найбільш активно окисному дезамінуванню підлягає глутамінова кислота, що пов'язано з високою активністю глутаміндегідрогенази, що є у всіх тканинах.

В якості безазотистого залишку утворюється α- кетоглутарова кислота.

CООН | СН2 | СН2 | СН—NН2 | СООН

CООН | СН2 | NН3 + СН2 | С=О | СООН

Глутаміндегідрогеназа каталізує як пряму, так і зворотну реакцію, тобто має зворотність дії. Зворотна реакція синтезу глутамінової кислоти з аміаку і α-кетоглутарової кислоти носить назву відновлювального амінування.

б) переамінування. В 1937 р. Крицман вперше знайшов можливість переносу аміногрупи від амінокислоти на кетокислоту без звільнення при цьому аміаку. Цей процес каналізується амінотрансферазами, коферментами яких є фосфопіродоксаль (вітамін В₆)

R R1 | | АLТ НС—NН2 + С = О | | AST СООН СООН

R R1 | | С=О + НС —NН2 | | СООН СООН

амінокислота кетокислота кетокислота амінокислота

Процес переамінування проходить в два етапи: на першому -амінотрансфераза відщеплює аміногрупу від амінокислоти, яка при цьому перетворюється в α-кетокислоту, а аміногрупа приєднується до коферменту. На другому етапі - кофермент переносить цю групу на другу α-кетокислоту, яка перетворюється на нову амінокислоту. А кофермент відновлюється в свою первинну форму. Прикладом може служити переамінування між аланіном і α-кетоглутаровою кислотою.

1) СН3 СН3 | | НС + Е* Е — NН2 + С = О | | СООН СООН

аланін піруват

2) СООН | Е — NН2 + СН2 Е + | СН2 | С=О | СООН α-кетоглутарова кислота

CООН | СН2 | СН2 | НС—NН2 | СООН глутамінова кислота

Переамінуванню підлягають практично всі амінокислоти, крім лізина, аргініна, треоніну.

Для організму процес переамінування має особливе значення, так як це є основним шляхом синтезу замінних амінокислот з відповідних α-кето-кислот. Значна частина останніх являється проміжними продуктами обміну вуглеводів, як, наприклад, піровиноградна кислота, що використовується для синтезу аланіну. Це ще раз свідчить про взаємозв’язок різних видів обміну речовин в організмі, зокрема вуглеводного і білкового.

Переамінування достатньо активно протікає в різних тканинах організму, але при деяких захворюваннях цей процес порушується внаслідок зниження активності амінотрансфераз. Тому визначення активності амінотрансфераз використовується в діагностичних цілях при захворюваннях печінки та серця.

в) декарбоксилування. Це процес відщеплення вуглекислого газу від карбоксильної групи амінокислот з утворенням відповідних амінів.

N -СО2 СН2— СН—СООН N | | NН2 Н гістидін

N СН2—СН2 N | | NН2 Н гістамін

Таким шляхом утворюється триптамін з триптофану, γ-аміномасляна кислота з глутамінової, тирамін з тирозину. Ці сполуки мають сильну біологічну дію на організм і тому називаються біогенними амінами. Так, гістамін викликає розширення капілярів і підвищення їх проникливості, звуження крупних судин, скорочення гладкої мускулатури внутрішніх органів, підсилює секрецію соляної кислоти у шлунку. Серотонін (похідний триптофану) сприяє підвищенню кров'яного тиску і звуженню бронхів, є медіатором ЦНС. Його дія на ЦНС не­однозначна: малі дози подавляють, а високі стимулюють її діяльність, γ-аміномасляна кислота є тормозним медіатором в ЦНС.

В організмі значна кількість біогенних амінів знаходиться в неактивній формі, з якої звільнюється в разі необхідності. Свою біологічну дію вони проявляють у вільній формі, а потім руйнуються в печінці моноамінооксидазами.