الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة

الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة (BCAAs) هي الأحماض الأمينية الأساسية الثلاثة: الليوسين، والإيزوليوسين، والفالين، وقد سُميت كذلك لسلاسلها الجانبية الأليفاتية المتفرعة. وهي تتميز بكونها تُهدم بشكل كبير في الأنسجة الطرفية مثل العضلات بدلاً من الكبد، وبدور الليوسين في الإشارة التي تحفز تخليق بروتينات العضلات.

Definition

الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة هي الأحماض الأمينية الأساسية الليوسين، والإيزوليوسين، والفالين، والتي تشترك في خطوة هدم أولى مشتركة تحفزها إنزيمات ناقلة الأمين متفرعة السلسلة ومعقد نازعة هيدروجين حمض ألفا-كيتو متفرع السلسلة.

Scope

يغطي هذا الموضوع بنية ومسار الهدم المشترك للأحماض الأمينية متفرعة السلسلة الثلاثة، وأيضها الخاص بالأنسجة، ودور الليوسين الإشاري في تخليق البروتين. وهو مرجع في الكيمياء الحيوية والتغذية، وليس نصيحة بشأن المكملات أو الجرعات.

Core questions

• ما الذي يميز الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة عن غيرها من الأحماض الأمينية الأساسية؟
• لماذا يتم أيض الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة بشكل كبير خارج الكبد؟
• كيف يشير الليوسين إلى آليات تخليق البروتين؟

Key concepts

• الليوسين، الإيزوليوسين، الفالين
• ناقلة الأمين متفرعة السلسلة (BCAT)
• نازعة هيدروجين حمض ألفا-كيتو متفرع السلسلة (BCKDH)
• الهدم الخاص بالأنسجة
• إشارة الليوسين لتخليق البروتين

Mechanisms

تشترك الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة الثلاثة في خطوتي الهدم الأوليين: نقل أمين عكسي بواسطة ناقلة الأمين متفرعة السلسلة إلى أحماض الكيتو متفرعة السلسلة المقابلة، يليه نزع كربوكسيل مؤكسد غير عكسي بواسطة معقد نازعة هيدروجين حمض ألفا-كيتو متفرع السلسلة، وهي الخطوة الملتزمة والمنظمة. ونظرًا لوفرة ناقلة الأمين في العضلات الهيكلية والأنسجة الطرفية الأخرى، ولكن نشاط نازعة الهيدروجين يتوزع بشكل مختلف، فإن جزءًا كبيرًا من هدم الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة يتوزع بين العضلات والكبد (بروسنان وبروسنان، 2006). بالإضافة إلى كون الليوسين ركيزة، فإنه يعمل كإشارة غذائية تعزز بدء تخليق بروتينات العضلات، وهو دور تمت دراسته بشكل خاص في سياق التمارين والتغذية (نورتون وليمان، 2006).

Clinical relevance

يرتبط أيض الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة بفهم الأخطاء الوراثية مثل مرض بول شراب القيقب، وبدوران بروتينات العضلات، وبمعالجة الأحماض الأمينية في الدماغ. يصف هذا المدخل الكيمياء الحيوية الأساسية على مستوى مرجعي وليس أساسًا لقرارات غذائية أو علاجية فردية.

History

تم توضيح الإنزيمات الهدمية المشتركة للأحماض الأمينية متفرعة السلسلة خلال منتصف إلى أواخر القرن العشرين، وتم إثبات الأهمية التنظيمية لمعقد نازعة هيدروجين حمض الكيتو متفرع السلسلة كخطوة محددة للسرعة ومتحكم بها بإحكام. ازداد الاهتمام بالليوسين كجزيء إشاري لتخليق البروتين في أوائل القرن الحادي والعشرين (بروسنان وبروسنان، 2006؛ نورتون وليمان، 2006).

Key figures

• John Brosnan
• Donald Layman
• Marc Yudkoff

Seminal works

• brosnan-2006
• norton-2006

Frequently asked questions

ما هي الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة؟

الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة هي الليوسين، والإيزوليوسين، والفالين، وجميعها ضرورية غذائيًا.

لماذا يحظى الليوسين باهتمام خاص بين الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة؟

بالإضافة إلى كونه لبنة بناء، يعمل الليوسين كإشارة غذائية تحفز بدء تخليق بروتينات العضلات، ولهذا السبب يُدرس بشكل منفصل عن الإيزوليوسين والفالين.