25.6: Біосинтез незамінних амінокислот
- Page ID
- 21686
- Мета 1
- Завдання 2
У людини може синтезуватися тільки половина стандартних амінокислот (Glu, Gln, Pro, Asp, Asn, Ala, Gly, Ser, Tyr, Cys),\(\PageIndex{12}\) і класифікуються таким чином незамінні амінокислоти. У цій групі перші три, глутамат, глютамін та пролін, мають спільний анаболічний шлях. Він починається з глутаматдегідрогенази, яка додає аміак до α-кетоглутарату в присутності NADPH з утворенням глутамату. Це ключова реакція для всього синтезу амінокислот: глутамат є донором азоту (аміногрупи) для виробництва всіх інших амінокислот.
Глютаминсинтетаза каталізує утворення глютамина з глутамату і аміаку. Це важлива біохімічна реакція з зовсім іншої причини: це основний шлях детоксикації аміаку.
Пролін синтезується з глутамату в двоетапному процесі, який починається з відновлення глутамату до полуальдегидной форми, яка спонтанно циклізується до D-піролін-5-карбоксилату. Це знижується піролінкарбоксилатредуктазою до проліну.
Аланін і Аспартат є продуктами трансамінування пірувату і оксалоацетату на основі глутамату відповідно.
Аспарагін синтезується за допомогою одного з двох відомих шляхів. У бактеріях аспарагінсинтетаза поєднує аспартат і аміак. Однак у ссавців аспартат отримує свою аміногрупу з глютамина.
Синтез серину починається з метаболічного проміжного 3-фосфогліцерату (гліколізу). Фосфогліцератдегідрогеназа окислює його до 3-фосфогідроксипірувату. Аміногрупа подається глутаматом в реакції, каталізованої фосфозеринтрансаміназою, утворюючи 3-фосфосерин, і, нарешті, фосфат видаляється фосфосеринфосфатазою для отримання серину.
Серин є безпосереднім попередником гліцину, який утворюється серингидроксиметилтрансферазою. Для цього ферменту потрібен кофермент тетрагідрофолат (ТГФ), який є похідним вітаміну В 9 (фолієва кислота).
Серин також є попередником цистеїну, хоча синтез цистеїну насправді починається з незамінної амінокислоти метіоніну. Метіонін перетворюється в S-аденозилметіонін метіонін метіонін аденозилтрансферазою. Потім це перетворюється в S-аденозилгомоцистеїн членом сімейства метилаз, залежних від SAM-залежних. Цукор видаляється аденозилгомоцистеїназою, а результуючий гомоцистеїн з'єднується цистатионінсинтазою з молекулою серину з утворенням цистатіоніна. Нарешті, цистатіонін-г-ліаза каталізує вироблення цистеїну.
Тирозин - ще одна амінокислота, яка залежить від незамінної амінокислоти як попередника. У цьому випадку фенілаланіноксигеназа знижує фенілаланін для отримання тирозину.
В цілому синтез незамінних амінокислот, як правило, у мікроорганізмів, набагато складніше, ніж для незамінних амінокислот і краще залишити на повноцінний курс біохімії.