التخليق الحيوي للأحماض الأمينية
التخليق الحيوي للأحماض الأمينية هو الجانب الابتنائي لأيض الأحماض الأمينية: بناء الأحماض الأمينية من سلائف أبسط مستمدة إلى حد كبير من مسارات الأيض المركزية. في البشر، هذه القدرة جزئية، وهذا هو السبب في أن بعض الأحماض الأمينية غير أساسية وتُصنع داخليًا بينما البعض الآخر أساسي ويجب أن يأتي من النظام الغذائي.
Definition
التخليق الحيوي للأحماض الأمينية هو تخليق الأحماض الأمينية من الهياكل الكربونية التي يوفرها الأيض المركزي جنبًا إلى جنب مع مجموعة أمين تبرع بها ناقلات نيتروجين أخرى، وتنتج في البشر الأحماض الأمينية غير الأساسية بينما يجب الحصول على الأحماض الأمينية الأساسية من النظام الغذائي.
Scope
يتناول هذا المدخل كيفية تخليق الأحماض الأمينية غير الأساسية من نواتج تحلل الجلوكوز ودورة حمض الستريك، ودور مانحات النيتروجين مثل الغلوتامات والغلوتامين، والتمييز بين الأحماض الأمينية الأساسية وغير الأساسية في البشر. تغطى قراءة وتجميع الأحماض الأمينية في البروتينات في مدخل الترجمة، وتغطى عملية تكسيرها في مدخل التقويض.
Core questions
- ما هي الهياكل الكربونية التي تعمل كسلائف للأحماض الأمينية غير الأساسية؟
- كيف يتم توفير النيتروجين أثناء التخليق الحيوي؟
- لماذا يستطيع البشر صنع بعض الأحماض الأمينية دون غيرها؟
Key concepts
- الأحماض الأمينية الأساسية مقابل غير الأساسية
- السلائف من تحلل الجلوكوز ودورة حمض الستريك
- الغلوتامات والغلوتامين كمتبرعين بمجموعة الأمين
- نقل الأمين في الاتجاه الاصطناعي
- تفاعلات الأميدازيشن (تخليق الغلوتامين والأسباراجين)
- الأحماض الأمينية الأساسية المشروطة
Mechanisms
تُبنى الأحماض الأمينية غير الأساسية من عدد قليل من المستقلبات المركزية. يتم تحويل البيروفات، الأوكسالوأسيتات، والألفا-كيتوغلوتارات عن طريق نقل الأمين، في الاتجاه الاصطناعي، إلى ألانين، أسبارتات، وغلوتامات على التوالي، حيث يعمل الغلوتامات غالبًا كمتبرع بمجموعة الأمين. يعتبر 3-فوسفوغليسيرات التحلل الغليكولي هو السلائف للسيرين، والذي يمكن أن يشتق منه الغلايسين والسيستين. تضيف تفاعلات الأميدازيشن نيتروجينًا ثانيًا لتكوين الغلوتامين من الغلوتامات والأسباراجين من الأسبارتات، ويتم تحفيز الأخير بواسطة إنزيم الأسباراجين سينثيتاز. على النقيض من ذلك، فإن الهياكل الكربونية والمسارات الحيوية للأحماض الأمينية الأساسية غير موجودة في البشر، لذلك يجب توفيرها عن طريق النظام الغذائي؛ يمكن أن يتغير هذا الحد تحت الضغط أو في ظروف معينة، مما يؤدي إلى ظهور أحماض أمينية أساسية مشروطة.
Clinical relevance
يعتمد علم التغذية على اعتماد بعض الأنسجة على إمداد الأحماض الأمينية، بما في ذلك الحاجة إلى الأحماض الأمينية الأساسية الغذائية، ويساعد في تفسير سبب حساسية بعض الأورام التي لا تستطيع صنع أحماض أمينية معينة لنقصها. يصف هذا المدخل الكيمياء الحيوية وليس أساسًا لقرارات غذائية أو علاجية فردية.
Evidence & guidelines
المسارات الحيوية هي كيمياء حيوية راسخة وموحدة في النصوص والمراجعات القياسية؛ هذا موضوع مرجعي وليس مجال إرشادات سريرية.
History
تم تحديد المسارات الحيوية للأحماض الأمينية الفردية خلال منتصف القرن العشرين من خلال علم الإنزيمات وعلم الوراثة الميكروبية، بما في ذلك استخدام الطفرات الحيوية لترتيب خطوات المسارات، وهو عمل أثبت أي الهياكل الكربونية ومانحات النيتروجين تغذي كل حمض أميني.
Key figures
- David Greenberg
- Bernard Davis
Related topics
Seminal works
- wu-2009
- lomelino-2017
Frequently asked questions
- ما الذي يجعل الحمض الأميني أساسيًا؟
- يكون الحمض الأميني أساسيًا عندما يفتقر الجسم إلى المسارات اللازمة لتخليقه بكميات كافية، لذلك يجب الحصول عليه من النظام الغذائي؛ يمكن صنع الأحماض الأمينية غير الأساسية داخليًا من مستقلبات أخرى.
- من أين تأتي الهياكل الكربونية للأحماض الأمينية غير الأساسية؟
- تأتي بشكل كبير من نواتج تحلل الجلوكوز ودورة حمض الستريك، مثل البيروفات، الأوكسالوأسيتات، الألفا-كيتوغلوتارات، و3-فوسفوغليسيرات، والتي تتحول إلى أحماض أمينية بإضافة مجموعة أمين.