Aminokwasy prezentacja

7/23/2019 Aminokwasy prezentacja

http://slidepdf.com/reader/full/aminokwasy-prezentacja 1/26

2013-04-

ZWIĄZKI AZOTOWEAMINOKWASY• Losy azotu białkowego – deaminacje, transaminacje

(transdeaminacja), cykl mocznikowy, Glu, Gln, Ala,

• Gluko- i ketogenność szkieletów węglowych; aminokwasyendogenne

• witaminy (koenzymy) niezbędne w metabolizmie tej grupyzwiązków

• przemiany wybranych aminokwasów (aminokwasy siarkowe –metionina, cysteina; seryna (jednostki 1C), glicyna; arginina;aminokwasy aromatyczne – fenyloalanina, tyrozyna, tryptofan

• schorzenia związane z metabolizmem aminokwasów – „chorobasyropu klonowego”, metylomalonyloaciduria, fenyloketonuria,alkaptonuria, albinizm, schorzenie Harnupta

Białka powstają i ulegają degradacji.W organizmie zdrowego dorosłego człowieka

szybkość syntezy równoważy szybkość degradacji.Białka diety

~100g dziennie

Białkaustrojowe

~400g dziennie

Syntezaaminokwasówendogennych

Białka ustrojowe~400g dziennie

Pula aminokwasów ~100g

Synteza: porfiryn,kreatyny,puryn, pirymidyn,neurotransmiterów i innychzwiązków zawierających azot

Glukoza,glikogen ciała ketonowe,steroidy,kwasy tłuszczowe,

CO2

Aminokwasy mogą byćwykorzystywane jako źródło energii

*są syntetyzowane w komórkachssaków, ale w ilości niewystarczającej

*Cys i Tyr są niezbędne tak długo, jakdługo Met i Phe są dostarczane wdiecie

Aminokwasy egzogenne (niezbędne)(muszą być dostarczane w diecie) vs.

aminokwasy endogenne (są syntetyzowane w organizmie człowieka)

Pokarm

żołądek

trzustka

Jelitocienkie

KREW

Aminokwasy

białko

Peptydy

aminopeptydazy

Aminokwasy

K-ki nabłonka jelita

aminopeptydazy

pepsyna

chymotrypsyna

karboksypeptydazy

trypsyna

elastaza

N-koniec

C-koniec

di-i tri-peptydazy

Proteolizabiałek

pokarmowych



2013-04-

TRAWIENIE BIAŁEK w PRZEWODZIE POKARMOWYM

TRZUSTKA – WYDZIELANIE PROPEPTYDAZ – Enterokinaza jelitowa - KLUCZOWA ROLA TRYPSYNY

W AKTYWACJI ZYMOGENOWEJ W ŚWIETLE JELITA(proteolityczne usunięcie fragmentu łańcucha polipeptydowego)–

CHYMOTRYPSYNA, ELASTAZA, KARBOKSYPEPTYDAZY

NABŁONEK JELITOWY – AMINOPEPTYDAZY, DIPEPTYDAZY

PRODUKTEM DZIAŁANIA PROTEAZ i PEPTYDAZ PRZEWODUPOKARMOWEGO jest MIESZANINA aminokwasów oraz

di- i tripeptydów wchłanianych przez nabłonek jelitowy.

Ułatwionadyfuzja

Aktywnytransport

ATPaza Na + /K +

Światło jelita: 0.14 M

Komórki nabłonka: 0.03 M

Kapilary: 0.14 M

aminokwas

aminokwas

aminokwas

ŚWIATŁOJELITA

Żyła wrotna

Wchłanianie aminokwasów

Dyfuzja ułatwiona

Wchłanianie aminokwasów w jelicie

System transportu Transportowane aminokwasy Zaburzenia

aminokwasów„obojętnych”

choroba Hartnupów

aminokwasówdwuzasadowych

aminokwasówdwukarboksylowych

glicyny i iminokwasów

*

**

*niacyna **penicylamina

Katabolizm aminokwasów wchłanianych przez żyłę wrotną do wątroby

1. Po wchłonięciu w jelicie aminokwasy transportowanesą żyłą wrotną do wątroby.

2. Wątroba jest głównym miejscem metabolizmuszkieletu węglowego i azotu aminokwasów oraz jestorganem najbardziej zaangażowanym w syntezęi katabolizm aminokwasów.

3. Azot aminokwasowy w znacznej częściusuwany jest przez enzymy wątrobowew reakcjach transaminacji lubw reakcjach, których produktem

jest amoniak - deaminacje.



2013-04-

DEAMINACJA AMINOKWASÓW

Dehydrataza serynowo-treoninowa

Seryna pirogronian

treonina alfa-ketomaślan

H2O

• Deaminacja nieoksydacyjna

OKSYDAZY D- i L-AMINOKWASÓW

(L-) FAD

KATALAZA

FADH2

(FADH2)

FMN FMNH2

FMNH2 FMN

• Deaminacja oksydacyjna

GLIOKSALAN SZCZAWIANGLICYNA

OKSYDAZAD-AMINOKWASÓW

Szczawiany wapnia stanowią około 70% tzw. „kamieninerkowych”, złogów mineralnych powstających wmiedniczkach i kielichach nerkowych, które wmniejszym lub większym stopniu blokują drożność drógmoczowych oraz wywołują bardzo silne bóle (kolkanerkowa).Zaburzony metabolizm wapnia – wzrost stężęnia w krwi;

odwodnienie; dieta bogata w szczawiany (niektóre jarzyny, owoce)

Dehydrogenaza glutaminianowa

(inny sposób oksydacyjnej deaminacji)

Jest to bardzo wa ż na reakcja metabolizmu azotu

glutaminian a-ketoglutaran



2013-04-

Aminotranferaza

TRANSAMINACJA ---- Wszystkie aminokwasy zwyjątkiem: lizyny, treoniny, proliny i hydroksyproliny mogą być

substratami w reakcjach transaminacji.Aminotransferaza alaninowa katalizuje przeniesienie grupy

aminowej na pirogronian (ALT, SGPT)

Aminotransferaza asparaginianowa katalizuje przeniesienie grupyaminowej na szczawiooctan (AST, SGOT)

Aminotransferaza glutaminianowa – na αααα-ketoglutaran.

Każda transaminaza jest specyficzna dla parysubstratów aminokwas-ketokwas.

L-α-aminokwas α-ketokwas

Reakcje przebiegaj ące z udziałem fosforanu pirydoksalulub fosforanu pirydoksaminy

Fosforan pirydoksalu Fosforan pirydoks aminy

Aminokwas

2- ketokwas

Koenzymem wszystkich aminotransferaz (transaminaz) jestfosforan pirydoksalu, pochodna witaminy B6

zwi ązek po średni – zasada Schiffa

1. Transaminacje (aminotransferazy)

2. Dekarboksylacje (dekarboksylaza histydyny)

3. Reakcje eliminacji przy węglu beta (dehydratazy seryny

i treoniny)

4. Rozpad aldolowy (aldolaza fruktozo-bis-fosforanu)

5. Donacja protonu (fosforylaza glikogenowa)

Aminotransferazy i glutaminian

Aminokwas

α-ketokwas αααα-ketoglutaran

glutaminian

Fosforan pirydoks aminy

Fosforan pirydoksalu



2013-04-

αααα-aminokwas

αααα-ketokwas

αααα-ketoglutaran

glutaminian

Aminotransferaza

glutaminian αααα-ketoglutaranDehydrogenazaglutaminianowa

A.

B.

Suma A i B reakcja transdeaminacji

Cytozol

Mitochondria

αααα-ketoglutaran

glutaminian

Aktywowanaprzez ADP i GDP

Aktywowanaprzez ATP i GTP

Dehydrogenaza glutaminianowa jest enzymem allosterycznym

Reakcja katalizowana przez dehydrogenazę glutaminianową jest odwracalna

1. Jest to jedna z przyczyn toksyczności amoniaku

2. Umożliwia wprowadzenie grupy aminowanej do aminokwasówsyntetyzowanych endogennie

Wykorzystanie jonów amonowych:

1. Synteza glutaminianu i innych aminokwasów

2. Synteza glutaminy i nukleotydów

3. Synteza mocznika

glutaminian αααα-ketoglutaranDehydrogenaza

glutaminianowa

Reakcja katalizowana przez dehydrogenazęglutaminianową jest odwracalna



2013-04-

glutaminian glutaminaSyntetazaglutaminy

Regulacja katalitycznej aktywności syntetazyglutaminowej – modyfikacja kowalencyjna:

- adenylacja (reszty tyrozyny)- deadenylacja

adenylotransferaza

Regulacja katalitycznej aktywności adenylotransferazy – modyfikacja kowalencyjna:- urydylacja (reszty tyrozyny)- deurydylacja

urydylotransferaza

Allosteryczna regulacjakatalitycznej aktywnościsyntetazy glutaminowej



2013-04-

Cykl mocznikowy•Niezbędny dla usuwania azotu aminokwasowego

u zwierząt

•Zachodzi w wątrobie

•Reakcje rozdzielone są pomiędzy mitochondriai cytoplazmę

Mitochondrialna syntetaza karbamoilofosforanu Iaktywowana jest przez N-acetyloglutaminian

Wodorowęglan Karboksyfosforan Kwas karbaminowy Karbamoilofosforan

HCO3- + NH4

+ + 2ATP → karbamoilofosforan + 2ADP + Pi

Mocznik

Ornityna

CytrulinaAsparaginian

Argininobursztynian

Fumaran Arginina

Karbamoilo-fosforan

Macierz

mitochondrium

Ornityna Karbamoilofosforan Cytrulina

Karbamoiltranferazaornitynowa

W macierzy mitochondrialnej hepatocytów



2013-04-

Syntetazakarbamoilofosforanu Karbamoilotransfe

-raza ornitynowa

ArginazaSyntetazaargininobursztynianu

Liazaargininobursztynianowa

Mocznik

FumaranH

Argininobursztynian

Arginina

Ornityna

Asparaginian

Cytrulina

4 ATP/ 1 mocznik

ASP

GLU

Cytosol

Koszt syntezy mocznika2NH4

+ + HCO3- + 3ATP4- + H2O →→→→

Mocznik + 2 ADP3- + 4 Pi2- + AMP2- + 5H+

Cztery “wysokoenergetyczne wiązaniafosforanowe” są wykorzystywane do syntezymocznika, a z asparaginianu powstaje fumaran

*z fumaranu może powstać szczawiooctan:FUMARAN JABŁCZAN SZCZAWIOOCTANco wiąże się z powstaniem NADH z NAD+

używanego przez DEHYDROGENAZĘJABŁCZANOWĄ co może prowadzić dowytworzenia 2.5 ATP

WYDALANIE AZOTU

Metabolit wydalany z moczem g/24 godz. % całkowitego

mocznik

jony amonowe

kreatynina

kwas moczowy

Regulacja intensywności cyklu mocznikowego

Doraźna

Aktywacja allosteryczna mitochondrialnej syntetazykarbamoilofosforanu przez N-acetyloglutaminian.

Wzrost stężenia argininy stymuluje syntezęN-acetyloglutaminianu.

Długotrwała

Dieta bogata w białko indukuje syntezę enzymów cyklu

mocznikowego. Dieta uboga w białko-odwrotnie.



2013-04-

Glutamate

+

CPS-I nie jest aktywna przy brakuN-acetyloglutaminianu. StężenieN-acetyloglutaminianu zależy odstężenia acetylo-CoA, glutaminianui argininy, która jest allosterycznymaktywatorem syntetazy N- acetyloglutaminianu .

CPS-I

+

!

N-acetyloglutaminian

Syntetaza N-acetyloglutaminianu

Karbamoilofosforan

Mocznik

glutaminian

Białka wewnątrzkomórkowe

Białka z pożywienia AminokwasyBiosynteza

aminokwasów,nukleotydów i amin

biogennych

karbamoilofosforan

Cyklmocznikowy

Mocznikwydalanie

azotuaminokwasów

Szkielety węgloweaminokwasów

αααα-ketokwasy

Cykl kwasucytrynowego

Pomostasparaginian-arginino-bursztynian

Szczawiooctan

Glukoza syntetyzowanaw glukoneogenezie

Gln i Ala są głównymi przenośnikamiazotu białkowego w organizmie

Glutamina jest powszechnym przenośnikiemazotu z większości tkanek

Alanina jest wykorzystywana doprzenoszenia pirogronianu z mięśni do wątrobycelem wykorzystania jego szkieletu do syntezy

glukozy na drodze glukoneogenezy(CYKL GLUKOZOWO-ALANINOWY)

Glukagon stymuluje pobieranie Gln i Alaoraz katabolizm aminokwasów w wątrobie

• Podwyższony poziom glukagonu prowadzi dozwiększonego wchłaniania AA przez wątrobę copowoduje obniżenie ich stężenia w osoczu.

• Proteoliza białek mięśni nasila się w odpowiedzina zmniejszone stężenie krążących AA.

• Mięśnie są głównym źródłem azotu; miejscekatabolizmu większości aminokwasów



2013-04-

Alanina we krwi

Białkamięśni

Wątroba

Glukoza we krwi

CYKLGLUKOZOWO-ALANINOWY

Mocznik

Mięsień

Glutaminian Alanina

Wątroba

Alanina Pirogronian

glutaminian

Glutaminaza(mitochondriawątroby,nerki)



2013-04-

Źródła jonów amonowych:

1. Transaminacje aminokwasów skojarzone z dehydrogenaząglutaminianową (transdeaminacja)

2. Oksydazy aminokwasów

3. Hydroliza glutaminy w jelicie i nerkach

4. Rozpad glicyny przy udziale tetrahydrofolianu

5. Deaminacja puryn i pirymidyn

Stężenie jonów amonowych w osoczu: 10-20 µµµµg/dL

Uwaga! Jony amonowe są toksyczne!

Detoksykacje amoniaku

1. Synteza glutaminianu(aminotransferaza) i innychaminokwasów

2. Synteza glutaminy (syntetaza glutaminy)i nukleotydów

3. Synteza mocznika (cykl mocznikowy)

mózg

wątroba

NH3 w większym stężeniu jestbardzo toksyczny

Wpływa na pH krwi i płynu międzykomórkowego

Najpoważniejszy wpływ na OUN:

utrata energii – spada poziom a-KG z powodusyntezy Glu;

-spada poziom Glu w wyniku syntezy Gln;

utrata Glu – ważny neurotransmiter

BIAŁKA EGZOGENNE(DIETA) ~100g/DZIEŃ

BIAŁKA ENDOGENNE~200-300g/DZIEŃ

PULAAMINOKWASÓW20-30mg/dL (KREW)

CIAŁA KETONOWEKWASY TŁUSZCZOWE

ACETYLO-CoA

SZKIELETY WĘGLOWE(C-SZKIELETY)

METABOLITYGLIKOLIZY iCYKLU KREBSA

GLUKOZA i GLIKOGEN

ENERGIA

NH3

MOCZNIK20-30g/DZIEŃ

ZWIĄZKI AZOTOWE

PURYNYPIRYMIDYNYPORFIYNYHORMONY

NEUROTRANSMITERYFOSFOLIPIDYKOENZYMY BARWNIKIKREATYNA i inne



2013-04-

SYNTETAZAGLUTAMINY

SYNTETAZAASPARAGINY

NH3

GLN(NH3)

GLUTAMINIAN GLUTAMINA

ASPARAGINIAN ASPARAGINA

Biosynteza ornitynyz N-acetyloglutaminianu

N-acetyloglutaminian

Ornityna

Putrescyna - prekursor spermidyny i sperminy

Poliaminy są polikationami, które stabilizują konformację

DNA (asocjują z polianionami)

Synteza poliamin jest ściśle związana z proliferacją i

wzrostem komórek

Zdrowi ludzie wytwarzają około 0.5 mmola sperminy

dziennie

(PLP)PoliaminyDekarboksylaza ornitynowa

Putrescyna

Ornityna

4-OH Prolina

KOLAGEN

Glutaminian

Prolina



2013-04-

NADPH

O2

O2 NADPH

.NO

ArgArginina

Tlenek azotu: lotny, łatwodyfunduje do sąsiednich

komórek i kontroluje ich meta-bolizm; uczestniczy w procesachsygnalizacyjnych:• neuronalna transmisja• Zmniejsza napięcie mięśnigładkich naczyń (rozszerzanaczynia)

creatine

Syntaza

Tlenku azotu

+

Cykl mocznikowy

Arginina

Ornityna

Biosynteza Kreatyny

kreatyna jestmagazynem fosoranuwysokoenergetycznego

(~P) w mięśniach

!!! Reakcja jest odwracalna,przy wysokim zapotrzebowaniuenergetycznym (np.: mięsień

pracujący) fosforan kreatynyjest donorem ~P na ADP

Ilość wytwarzane j kreatyniny jest proporcjonalna do masy mięśni i jest stosunkowo stała,nie zmienia się z dnia na dzieńKreatynina w ydalana jest przez nerki – jej poziom we krwi jest miarą funkcji nerekKreatyna bywa przyjmowana przez sportowców – krótkotrwałe nasilenie aktywności mięśni

(SAM) wątroba

nerka

kreatyna

fosfokreatyna

kreatyninaKinazakreatynowa

nieodwracalna,nieenzymatyczna

Glu dekarboksylaza

(PLP)

Glutaminian jest prekursorem:• γ-Aminomaślanu (GABA) (neurotransmiterw OUN)• glutationu (GSH)

GSH:• antyoksydant (redukuje nadtlenki lub wolnerodniki), chroni tiole przed utlenieniem dodisiarczków) a HbMetHb

• uczstniczy w procesach detoksykacji

Glutaminian

γ γγ γ -aminomaślan

Glutaminian

Cysteina

γ γγ γ -Glutamylocysteina

Glicyna

Glutationγ γγ γ -glutamylocysteinyloglicyna

HisKatabolizm Histydyny

Histydyna

Glutaminian



2013-04-

Seryna powstaje w trzech etapach

Oxidation inpreparation fortransamination

3-fosfoglicerynian

3-fosfohydroksypirogronian

Utlenianie jakoprzygotowanie dotransaminacji

Dehydrogenaza

fosfoglicerynianiowa

Etap 1

Synteza seryny – etapy 2 i 3

Transaminatio

Dephosphorylati

3-fosfoseryna

transaminacja

defosforylacja

3-fosfoseryna

SERYNA

3-fosfohydroksypirogronian Etap 2

Etap 3

SERYNA JESTWYKORZYSTYWANA

DO SYNTEZYFOSFOLIPIÓW BŁONOWYCH

1. Glicerofosfolipidy

2. Sfingolipidy

Seryna ulega przekształceniu do Gly

SERYNA

GLICYNA

folian

Metylenotetrahydrofolian

HYDROKSY METYLOTRANSFERAZA

SERYNOWA



2013-04-

+3HN-CH2-COO-

GLICYNA

GLUTATIONGSH

BIAŁKA

SOLE KWASÓWŻÓŁCIOWYCH

KONJUGATY(DETOKSYKACJE)

PURYNY

KREATYNA

PORFIRYNY(HEM)

CAŁACZĄSTECZKA

CAŁACZĄSTECZKA

CZĘŚĆ CZĄSTECZKI

SERYNA

FH4

N5,N10-CH2-FH4

GLIOKSALAN

HCOO

COO –

COOSZCZAWIAN

MRÓWCZAN

–

–

GlGlGlGliiiiccccyyyynnnnaaaa jest katabolizowana w mitochondriach do NH3, CO2 i

N5,N10-metylenotetrahydrofolianu

+ NH4+

N5,N10-metylenotetrahydrofolian

Glicyna

tetrahydrofolian

N5,N10-METYLENO-FH4

N5-METYLO-FH4

TYMIDYNA

N5,N10-METENYLO-FH4

SERYNAGlicyna

METIONINA

HH

H

TETRAHYDROFOLIAN – THF, FH4

N10-FORMYLO-FH4

PURYNY

PURYNY

N5,N10-METENYLO-FH4

TRYPTOFAN

HISTYDYNA

SERYNA FH4 GLICYNA N5,N10-CH2-FH4

N5,N10-CH2-FH4

FH4

N5-CH3-FH4

REGENERACJA FH4 Z METYLO-FH4

METYLOTRANSFERAZAHOMOCYSTEINOWA

SYNTAZAMETIONINOWA

HOMOCYSTEINA

METIONINA



2013-04-

METYLOKOBALAMINA

CYJANKOBALAMINA

FORMA KOENZYMUSYNTAZY METIONINY

CYJANOKOBALAMINA

DIMETYLOBENZIMIDAZOL

SERYNA FH4

N5-CH3-FH4

N5,N10-METYLENO-FH4

SYNTAZAMETIONINY

METIONINA

S-ADENOZYLOMETIONINA

TRANSFERGRUPMETYLOWYCH

HOMOCYSTEINURIA

HOMOCYSTEINA

SYNTAZACYSTATIONINY

CYSTATIONINA

CYSTEINA

Objawy:•Opóźnienie umysłowe•Zakrzepy•OsteoporozaLeczenie – suplementacja:•Wit B6•Kwasu foliowego•Wit B12

B6

B6

B12

Synteza i Regeneracja FH4 ( i SAM)(“Cykl Aktywnego Metylu”)

II

III

IV

SAM

SAHHcy

B12



2013-04-

LIAZACYSTATIONINY

SYNTAZACYSTATIONINY

CYSTEINA

CYSTATIONINA

SERYNAHOMOCYSTEINA

KETOMAŚLAN

KARBOKSYLAZAPROPIONYLO-CoA

PROPIONYLO-CoA

D-METYLOMALONYLO-CoA

L-METYLOMALONYLO-CoA

BURSZTYNYLO-CoA

EPIMERAZAMETYLOMALONYLO-CoA

MUTAZAMETYLOMALONYLO-CoA

αααα-KETOMAŚLAN

B12

DEHYDROGENAZA

DEKARBOKSYLACJAOKSYDACYJNA

METIONINATREONINA

WALINAIZOLEUCYNA

αααα-KETOMAŚLAN

O

H2

5’ Deoksy-

adenozylo-kobalamina

5’ Deoksyadenozylo-kobalamina

Pierścień korrinowy

CYSTEINA

KWAS AD ENOZYNO-3-FOSFO-5-FOSFOSIARKOWY (PAPS)

TAURYNA

¤

UTLENIANIEŁAŃCUCHABOCZNEGO

PAPS

αααα -ketomaślan

Propionylo-CoA

Proteoglikany:•Siarczan keratanu,dermatanu, c hondroityny

dioksygenaza

cysteinowa

OUN:

Antyoksydant,Neurotransmiter,

Osmoregulator .....

Kwastaurocholowy

Neuromodulator•Detoksykacje•Białka Fe-S•tionukleotydy

rodanaza

MPST



2013-04-

TYROZYNA

p-HYDROKSYFENYLOPIROGRONIAN

HOMOGENTYZYNIAN

MALEILOACETOOCTAN

FUMARYLOACETOOCTAN

FUMARAN ACETOOCTAN

TRANSAMINAZATYROZYNY

OKSYDAZA p-HYDROKSYFENYLOPIROGRONIANU

askorbinian, O2

OKSYDAZAHOMOGENTYZYNIANU

IZOMERAZA

LIAZA

TYROZYNEMIA II

TYROZYNEMIANOWORODKÓW

Po 15 min. stania -ciemna warstwa napowierzchni toutleniony kwashomogentyzynowy

Po 2 godz. stania

ALKAPTONURIACiemny mocz

TYROZYNA


AMINOTRANSFERAZA

TYROZYNOWA

Znane są defekty genetyczne(sporadyczne przypadki ) większościenzymów uczestniczących w katabolizmie

FENYLOALANINY/TYROZYNY

Tyrozynemia II (ocznoskórna) – defekt aminotransferazy Tyr. Symptomy tozaburzenia widzenia, uszkodzenia skóry i opóźnienia rozwojowe

Tyrozynemia noworodków – defect odsydazy p-hydroksyfenylopirogronianu,zahamowanie na poziomie powstawania homogentyzynianu. W niektórychprzypadkach (pojedyncze stwierdzone) prowadzi to do uposledzenia funkcjiwatroby i nerek (wątrobowo-nerkowa)

Alkaptonuria– defekt oksydazy homogentyzynianu (pierwsza wykryta chorobametaboliczna w XVI w, scharakteryzowana w XiX w).Najmniej groźne z tych schorzeń. Mocz pozostawiony na powietrzu zmienia kolorna brązowy. Wynika to z obecności homogentyzynianu i jego utleniania.Niezależnie z latami w wyniku akumulacji tych zwiazków w stawach pojawia si ę stan zapalny. Następuje też pigmentacja tkanki ł ącznej (m.in. chrząstki

międzykręgowe) – ochronoza

OKSYDAZAp-

HYDROKSFENYLOPIROGRONIANOWA


HOMOGENTYZYNIAN



2013-04-







DIOKSYGENAZAHOMOGENTYZYNIAN

OWA

HOMOGENTYZYNIAN

MALEILOACETOOCTAN







MALEILOACETOOCTAN

FUMARYLOACETOOCTAN

IZOMERAZAMALEILOACETOOCTA

NOWA



2013-04-

FUMARYLOACETOOCTAN

ACETOOCTAN

BURSZTYNYLO-CoABURSZTYNIAN

ACETOACETYLO-CoA

FUMARAN

LIAZAFUMARYLOACETOOCTA

NOWA

•Dopamina jest syntetyzowana w substancji czarnej mózguprzez hydroksylacje Tyr do L-DOPA, a następnie przez jejdekarboksylacje nieoksydacyjną (enzym współpracuje z PLP

jako koenzymem)

•Dopamina jest ważnym neurotransmiterem, której niedobórcharakteryzuje chorobę Parkinsona

•W chorobie Parkinsona, substancja czarna (substantia nigra)podlega stopniowej degeneracji. Leczenie polega na podawaniuL-DOPA, a nie dopaminy! Dopamina nie przechodzi przez

barierę krew–mózg, a L-DOPA tak!!!•Nadprodukcja dopaminy jest natomiast kojarzona zeschizofrenią

Tyrozyna jest prekursoremKATECHOLAMIN

SYNTEZA ADRENALINYW RDZENIU NADNERCZY

TYROZYNA

DIHYDROKSYFENYLOALANINA

DOPA

DOPAMINA NORADRENALINA

ADRENALINA

TETRAHYDROBIOPTERYNA DIHYDROBIO

PTERYNA

HYDROKSYLAZA TYROZYNY

DEKARBOKSYLAZADOPY

PLP

HYDROKSYLAZA

DOPAMINY

SAM

SAH

Wit. C(Neurotransmiter) (Neurotransmiter)

(Hormon)

Analogi katecholamin,takie jak meskalina iamfetamina mają potencjalnepsychofarmakologiczne własności

KATECHOLAMINY•NORADRENALINA i ADRENALINA powstają z DOPAMINY.Hydroksylacja przekształca dopaminę w noradreanlinę, natomiastmetylacja (SAM) noradrenaliny prowadzi do powstania adrenaliny

•Obie aminy powstają w rdzeniu nadnerczy, wiążą się doreceptorów adrenergicznych (αααα i ββββ) i są bardzo ważnym elementemodpowiedzi na stres – zarówno fizjologiczny (częstotliwość skurczuserca, ciśnienie tętnicze) jak i metaboliczne (metabolizm glikogenuw mięśniach i wątrobie; glikoliza w mięśniach; metabolizm kwasówtłuszczowych; synteza i wydzielanie hormonów trzustki)

•Sekwencyjne powstawanie katecholamin stanowi mechanizmdeterminujący specyficzność sygnalizacji. O tym, który mediator

powstaje w danej tkance decyduje aktywność enzymów – w rdzeniunadnerczy aktywne są enzymy całego szlaku biosyntezy, w istocieczarnej hydroksylacja i metylacja nie zachodzą, powstaje tylkodopamina.



2013-04-

Tyrozyna jest prekursorem barwników– MELANIN

•Tyr is hydroksylowana przez Tyrozynazę wmelanocytach do L-DOPA, a nastepnie do melanin -aromatycznych chinonów (udział w tym procesietyrozynazy nie jest w pełni rozpoznany)

•L-DOPA (a więc Tyri pośrednio Phe) jestprekursorem barwników melaninowych

•Niedobór melanin z powodu defektu tyrozynazy jestcecha charakterystyczna ALBINIZMU

•Pacjenci PKU również maja osłabioną pigmentację skóry i włosów z powodu zaburzeń powstawania Tyr

TYROZYNA

DIHYDROKSYFENYLOALANINA

DOPACHINON

CYSTEINA

EUMELANINY

FEOMELANINY

MELANOCYTY

TYROZYNAZA

TYROZYNAZA

ALBINIZMBRAK PIGMENTACJI

(SKÓRA, WŁOSY, OCZY)

TYREOGLOBULINA

TRIJODOTYRONINA T3 TYROKSYNA T4

PROTEOLIZA

SYNTEZA TYROKSYNYW TARCZYCY

peroksydaza

• Tyroksyna i trijodotyronine powstaja

przez modyfikacje reszt tyrozynowych

w białku - tyreoglobulinie.

• Degradacja tyreoglobuliny związaną

jest z uwalnianiem wolnych hormonów

• Synteza zachodzi w ta rczycy, gdzie

magazynowane są jony jodkowe z krwi

• Hormony te sterują przemianą

materii we wszystkich narządach i

tkankach organizmu.

• Wpływ na przemianę materii to

regulacja tzw. podstawowej

przemiany materii (czyli tempa

spalania różnych substancji itworzenia innych)

TRYPTOFAN

PLP

MONOOKSYGENAZA DEKARBOKSYLAZA

SEROTONINA

NH

CO

CH3

ACETYLO-CoA

CoA

SAH SAMNH

CO

CH3

H3C

MELATONINA

SEROTONINA

GŁÓWNIE OUN„WELL BEING HORMON”

MELATONINA

SZYSZYNKAHORMON „RYTMÓW”

THB DHB

BIOPTERYNA



2013-04-

Serotonina pełni funkcję m.in. ważnego neuroprzekaźnikaw ośrodkowym układzie nerwowym i w układzie pokarmowymi wpływa na wiele procesów fizjologicznych

Odczucie bólu

Regulacja snu

Regulacja ciśnienia krwi i temperatury

Skurcz mięśni gładkich

Tryptofan nie jest wytwarzany przez organizm człowieka, a jedynie

dostarczany jest z pożywienia, istnieje ogromna zależność pomiędzy tym co jemy, a tym jak się czujemy. Chodzi tu nie tylko osamopoczucie fizyczne spowodowane działaniem tego hormonu(regulacja apetytu, regulacja ciśnienia krwi, krzepnięcie krwi,proces trawienia, temperatura ciała, proces dojrzewania iodnawiania komórkowego), ale przede wszystkim samopoczuciepsychiczne (regulacja czynności ośrodkowego układu nerwowego).

SEROTONINA

MELATONINA

Odpowiada za regulację dobowego cyklu snu i czuwania oraz 'zegara biologicznego' (rytm pór roku).

Wytwarzanie melatoniny pozostaje pod hamującymwpływem światła.

TRYPTOFAN

OKSYGENAZATRYPTOFANU

ALANINA

ACETOACETYLO-CoA

FH4

•Degradacja aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchachbocznych – Val, Ile, Leu – zachodzi głównie w mięśniach.Również tkanka tłuszczowa, mózg, nerki, ale w mniejszymstopniu wątroba metabolizuje te aminokwasy.Aminotransferaza rozgałęzionych aminokwasów jest bardzoaktywna w tych tkankach. Ekspresja tego enzymu jestindukowana w mięśniach w okresie głodzenia.

•Dehydrogenaza ketokwasów pochodnych aminokwasów orozgałęzionych łańcuchach bocznych (BCKADH) jestregulowana przez fosforylację w odpowiedzi na zmiany wzawartości BCAA w diecie. Enzym w mięśnich jestaktywowany w głodzie; enzym w wątrobie w stanienasycenia (po odpowiednim posiłku).

KATABOLIZM AMINOKWASÓWo ROZGAŁĘZIONYCH

ŁAŃCUCHACH BOCZNYCH (BCAA)



2013-04-

Walina, leucyna, izoleucyna - wszystkie sa katabolizowane przeztransaminację a następnie oksydacyjną dekarboksylację

odpowiednich rozgał ęzionych αααα-ketokwasów.

transaminacja

dehydrogenaza rozgałęzionychαααα-ketokwasów

αααα-keto acid

αααα-keto acid Acyl-CoAderivatives

Choroba syropu klonowego (częstość: 1:200 000) niedobór dehydrogenazyαααα-ketokwasówrozgałęzionych• poziom aminokwasów rozgał ęzionych i ich αααα-ketokwasowych analogów jest w osoczu i w moczu

podwyższony (charakterystyczny zapach)

• neurologiczne problemy; krótki czas życia• dieta obniżająca poziom, powodujących kwasicę, rozgał ęzionych ketokwasów

1)

2)

-

+

-

-

++

•Niedobór aktywności dehydrogenazy ketokwasów orozgałęzionych łńcuchach bocznych (pochodnychaminokwasów Leu, Val, Ile) ma poważne konsekwencje. Wszczególnych przypadkach może wystąpić ketoaciduria,konwulsje, opóźnienia rozwojowe – prawdopodobnie wwyniku akumulacji tych ketokwasów i ich pochodnych wmózgu; może prowadzic do śmierci gdy nie leczona.Nazwa pochodzi od zapachu moczu w związku z obecnością

w nim tych ketokwasów i ich pochodnych.•Leczenie polega na ograniczaniu występowania tychaminokwasów w diecie.

DEFEKT GENETYCZNY BCKADH“CHOROBA SYROPU KLONOWEGO ”(ketoaciduria kwasów o rozgałęzionych łańcuchach)

Leucyna

IzoleucynaValina

αααα-metylo-butyrylo-CoA

Isobutyrylo-CoA

Isovalerylo-CoA

D e h y d r o g e n a cja (FAD)

Acetoacetylo-CoA

Propionylo-CoA

Metylmalonylo-CoA

karboksylaza propionylo CoABiotyna

Succinyl-CoA

Mutaza metylmalonylo CoA5’-Deoxyadenosylcobalamin (B12)

Acetylo-CoA

Niezdolnośćkatabolizowaniapropionylo-CoA ma poważne

konsekwencje – ciężka kwasicaprowadzącądoobniżenia pH krwi i uszkodzenia

centralnego systemu nerwowego

KwasicaKwasicaKwasicaKwasica

izowalerianowaizowalerianowaizowalerianowaizowalerianowa(+ glycineisovalerylglycine,water-soluble)

Częstość występowaniachorób genetycznych

związanych zmetabolizmemaminokwasów

•Cystynuria jest najbardziejpowszechną chorobą genetyczną,związaną z transportemaminokwasów

Cystynuria

Histydynemia

Fenyloketonuria

Albinizm

Cystationinuria

Choroba syropu klonowego

Alkaptonuria

Homocystynuria

Podobna częstość występowania

Częstość (na 100,000)

Niedobór mutazymetylomalonyloCoA

Aminokwasy prezentacja

Documents

Transcript of Aminokwasy prezentacja