Metabolizm
Metabolizm
aminokwas
aminokwas
ó
ó
w cz. II
w cz. II
http://csk.am.lodz.pl/~tpietruch/
Tadeusz Pietrucha
Zakład Biotechnologii Medycznej
Katedra medycyny Molekularnej i Biotechnologii
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Metabolizm
Metabolizm
aminokwas
aminokwas
ó
ó
w cz. II
w cz. II
http://csk.am.lodz.pl/~tpietruch/
Tadeusz Pietrucha
Zakład Biotechnologii Medycznej
Katedra medycyny Molekularnej i Biotechnologii
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Katabolizm alaniny
Katabolizm alaniny
(aminokwas
(aminokwas
glukogenny
glukogenny
)
)
alanina
α−ketoglutaran
Aminotransferaza (Transaminaza)
COO
−
CH
2
CH
2
C
COO
−
O
CH
3
H C
COO
−
NH
3
+
COO
−
CH
2
CH
2
H C
COO
−
NH
3
+
CH
3
C
COO
−
O
+
+
pirogronian
glutaminian
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Katabolizm
Katabolizm
seryny
seryny
, glicyny
, glicyny
(aminokwasy
(aminokwasy
glukogenne
glukogenne
)
)
HO
H
3
CH
2
H
C
COO
−
N
+
C
COO
−
O
H
2
O
NH
4
+
C
COO
−
NH
3
+
H
2
C
H
3
C
H
2
O
Dehydrataza serynowa
seryna
samorzutnie
pirogronian
CH
3
H
C
COO
−
NH
3
+
alanina
aminotransferaza
glutaminian
α-ketoglutaran
COO
-
H-C-NH
3
+
H
glicyna
H
4
-Folian
Metyleno-H
4
folian
Hydroksy-
metylotra-
transferaza
serynowa
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Katabolizm
Katabolizm
asparaginianu
asparaginianu
Aminotransferaza (Transaminaza
)
COO
−
CH
2
H-C
COO
−
NH
3
+
COO
−
CH
2
CH
2
C
COO
−
O
COO
−
CH
2
CH
2
H C
COO
−
NH
3
+
+
+
asparaginian
α-ketoglutaran
COO
−
CH
2
C
COO
−
O
szczawiooctan
glutaminian
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Katabolizm
Katabolizm
asparaginy
asparaginy
C=O
CH
2
H C
COO
-
NH
3
+
NH
2
asparagina
COO
−
CH
2
H C
COO
−
NH
3
+
asparaginian
COO
−
CH
2
C
COO
−
O
szczawiooctan
asparaginaza
aminotransferaza
H
2
O NH
4
+
PYR ALA
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Katabolizm
Katabolizm
glutaminianu
glutaminianu
−
OOC
H
2
C
H
2
C
C
COO
−
O
+
NH
4
+
NAD(P)
+
NA D ( P ) H
−
OOC
H
2
C
H
2
C
C
COO
−
NH
3
+
H
glutaminian
α-ketoglutaran
Dehydrogenaza glutaminianowa
+ H
2
O
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Katabolizm glutaminy
Katabolizm glutaminy
C-NH
2
CH
2
CH
2
C-NH
3
+
COO
-
O
H-
C-NH
2
CH
2
CH
2
C-NH
3
+
COO
-
O
H-
C-NH
2
CH
2
CH
2
C-NH
3
+
COO
-
O
H-
glutamina
glutaminian
α-ketoglutaran
glutaminaza
aminotransferaza
H
2
O NH
4
+
PYR Ala
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Biosynteza aminokwas
Biosynteza aminokwas
ó
ó
w
w
z
Rośliny i mikroorganizmy generalnie
syntetyzują wszystkie aminokwasy –
zwierzęta nie. Grupy aminowe w
aminokwasach pochodzą z glutaminianu
dzięki
transaminacji
z
Typowa synteza aminokwasu to
wykorzystanie ketokwasu np. z cyklu kw.
cytrynowego i transaminacji
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Biosynteza aminokwas
Biosynteza aminokwas
ó
ó
w
w
z
α-ketoglutaran
z
Glutaminian
z
glutamina’
z
Prolina
z
Arginina
z
Lizyna
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Biosynteza aminokwas
Biosynteza aminokwas
ó
ó
w, c.d.
w, c.d.
z
Pirogronian
z
Alanina
z
Valina
z
Leucyna
z
Fosfoenolopirogronian
z
Fenyloalanina
z
Tyrozyna
z
tryptofan
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Biosynteza aminokwas
Biosynteza aminokwas
ó
ó
w, c.d.
w, c.d.
z
Asparaginian
z
Asparagina
z
Metionina
z
Treonina
z
Izoleucyna
z
Lizyna
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Rodzina kw. asparaginowego
Rodzina kw. asparaginowego
z
Kwas asparaginowy
tworzony jest z
szczawiooctanu
poprzez transfer
NH
3
z glutaminianu
z
Asparagina
tworzona jest przez amidację
β-
karboksylowej grupy asparaginianu (reakcja wymaga
ATP)
z
Z kwasu asparaginowego powstają również treonina,
metionina i lizyna, z tym, że organizm ludzki nie posiada
enzymów umożliwiających przeprowadzenie tej syntezy
z
Jeśli metionina zostanie dostarczona do organizmu,
może utracić grupę metioninę, przekształcając się w
homocysteinę. Homocysteina zostaje przekształcana do
cysteiny. Metionina jest także ważnym dawca grup
metylowych.
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Biosynteza aminokwas
Biosynteza aminokwas
ó
ó
w, c.d.
w, c.d.
z
3-fosfoglicerynian
z
Seryna
z
Glicyna
z
Cysteina
z
PRPP
z
Histydyna
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Przemiana tyrozyny
Przemiana tyrozyny
1.
Aminotransferaza
tyrozynowa
2.
Diooksygenaza 4-
hydroksyfenylopiro
gronianowa
3.
1,2-dioksygenaza
homogentyzyniano
wa
4.
Izomeraza cis,
trans
maleiloacetooctano
wa
5.
Fumaryloacetoacet
aza
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Alkaptonuria
Alkaptonuria
z
Alkaptonuria jest wadą metaboliczną
spowodowaną brakiem
1,2-dioksygenazy homogenty-
zynianowej
.
z
Objawem klinicznym alkaptonurii jest ciemnienie moczu
wystawionego na działanie powietrza.
z
W moczu homogentyzynian utleniany jest w obecności
tlenu do brązowawoczarnego barwnika.
z
W późniejszym stadium choroby następuje
uogólniona pigmentacja tkanki łącznej i zapalenie stawów
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Fenyloketonuria
Fenyloketonuria
z
Brak aktywności
hydroksylazy fenyloalaninowej
z
defekty w 4-monooksygenazie fenyloalaninowej
z
w reduktazie dihydrobiopterynowej
z
w biosyntezie dihydrobiopteryny
z
Częstość występowania 1: 10 000 urodzonych
dzieci (w USA 1 : 16 000)
z
Konsekwencja – niedorozwój umysłowy (inne
objawy kliniczne: napady padaczkowe, psychozy,
zapach ‘mysi’
z
Zapobieganie:
z
ograniczenie fenyloalaniny w diecie
z
masowe badania noworodków
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Fenyloketonuria,c.d
Fenyloketonuria,c.d
.
.
CH
2
CH
COO
−
NH
3
+
CH
2
CH COO
−
NH
3
+
HO
phenylalanine
tyrosine
O
2
+ tetrahydrobiopterin
H
2
O
+ dihydrobiopterin
Phenylalanine
Hydroxylase
Copyright © 1999-2003 by Joyce J. Diwan
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Literatura uzupe
Literatura uzupe
ł
ł
niaj
niaj
ą
ą
ca
ca
z
Metabolizm węglowodanów
z
Hames B.D., Hooper N.M. Krótkie wykłady. Biochemia,
wyd. drugie, PWN 2004, s. 305 -351
z
Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell V.W.
Biochemia Harpera, PZWL, Warszawa 2004, wyd. 25
s.237 -295, 825-842
z
Metabolizm lipidów
z
Hames B.D., Hooper N.M. Krótkie wykłady. Biochemia,
wyd. drugie, PWN 2004, s.353-388
z
Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell V.W.
Biochemia Harpera, PZWL, Warszawa 2004, wyd. 25
s.287-369, 825-842
__________________________________________________________
Aminokwasy cz. II
Literatura uzupe
Literatura uzupe
ł
ł
niaj
niaj
ą
ą
ca, c.d.
ca, c.d.
z
Metabolizm aminokwasów
z
Hames B.D., Hooper N.M. Krótkie wykłady.
Biochemia, wyd. drugie, PWN 2004, s. 423-436
z
Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell
V.W. Biochemia Harpera, PZWL, Warszawa
2004, wyd. 25 s. 381-442; 825-842