Cesko.wiki Odbourávání aminokyselin
Author
Albert FloresBílkoviny (proteiny) se v organismu neskladují jako např. sacharidy nebo lipidy, ale stále se degradují a syntetizují. Organismus si udržuje pouze nezbytné množství aminokyselin (stavební jednotky proteinů). Štěpení bílkovin je hydrolytické, kdy hydrolýza je způsobena účinkem proteolytických enzymů - proteas (proteinas). Patří mezi C-N hydrolasy.
Proteasy (proteinasy) je možné rozdělit na:
* Exopeptidasy - odštěpují z peptidů koncové aminokyseliny ** Aminopeptidasy - odštěpování z N-konce ** Karboxypeptidasy - odštěpování z C-konce * Endopeptidasy - štěpí vazby uvnitř peptidového řetězce (např. pepsin, trypsin, chymotrypsin)
Prvním krokem v degradační dráze aminokyselina je transaminace, kdy dochází k přenosu α-aminoskupiny z aminokyseliny na 2-oxokyselinu, a to za účasti enzymů transaminas (aminotransferas). Tyto enzymu obsahují kofaktor pyridoxalfostát (PLP), který hraje důležitou roli např. +more v rozkladu glykogenu.
Transaminasa může např. převést α-aminoskupinu na 2-oxoglutarát za vzniku glutamátu.
Dalším krokem je deaminace, kdy je odstraňována aminoskupina. Glutamát se působením enzymu glutamátdehydrogenasou přeměňuje na 2-oxoglutarát a amoniak, který následně vstupuje do močovinového (ornitinového) cyklu a je odbouráván na močovinu.
Další z dějů, které můžeme zmínit v rámci odbourávání aminokyselin je dekarboxylace, kdy je odbourávána karboxylová skupina za vzniku aminů. Enzymy - dekarboxylasy.
Močovinový cyklus
Dusík je savci vylučován v podobě močoviny, která vzniká v průběhu močovinového cyklu. Jiní živočichové jako např. +more plazi a ptáci vylučují dusík v podobě kyseliny močové nebo vodní živočichové, kteří vylučují amoniak přímo.
* Vstupní látky močovinového cyklu - amoniak a aspartát * Výstupní látky močovinového cyklu - fumarát a močovina
Močovinového cyklu se účastní celkem 5 enzymů - 2 mitochondriální a 3 cytosolové. Syntéza močoviny se děje v játrech a krevním oběhem se převádí do ledvin, odkud je vylučována močí.
Enzymy v močovinovém cyklu: * Karbamoylfosfátsyntethasa - v mitochondriích aktivuje amoniak a hydrogenuhličitan za vzniku karbamoylfosfátu; reakce se účastní ATP * Ornithin-karbamoyltransferasa - přenáší karbamoylovou skupinu na ornitin za vzniku citrulinu * Argininosukcinátsyntethasa - spojuje citrulin a aspartát za vzniku argininosukcinátu a účasti ATP * Argininosukcinátlyasa - odštěpuje fumarát z argininosukcinátu za vzniku argininu * Arginasa - odštěpuje močovinu a dochází k obnovení ornitinu
Degradace jednotlivých aminokyselin
Dochází k odbourávání uhlíkaté kostry, ovšem ne všechny aminokyseliny mají tuto kostru stejnou, proto existuje více metabolických drah. Celkově vzniká 7 různých meziproduktů (Krebsova cyklu, přes který je odbouráván uhlík). +more Záleží na tom, zda jsou aminokyseliny glukogenní, ketogenní nebo glukogenní i ketogenní. * Glukogenní - vznik takových meziproduktů, které lze využít pro syntézu sacharidů * Ketogenní - vznik produktů využitelných pro syntézu mastných kyselin a ketolátek * Glukogenní i ketogenní - poskytují oboje * Cesta odbouráváním na pyruvát - alanin, serin, glycin, treonin, cystein * Cesta odbouráváním na oxalacetát - kyselina asparagová, asparagin * Cesta odbouráváním na 2-oxoglutarát - arginin, prolin, glutamin, histidin * Cesta odbouráváním na sukcinyl - CoA - methionin, izoleucin, valin * Cesta odbourávání na acetyl - CoA - leucin, fenylalanin, lysin, tryptofan, tyrosin.
