Biosintesis Asam Amino

Biosintesis asam amino adalah sisi anabolik dari metabolisme asam amino: pembentukan asam amino dari prekursor yang lebih sederhana yang sebagian besar berasal dari jalur metabolisme sentral. Pada manusia, kapasitas ini parsial, itulah sebabnya beberapa asam amino bersifat nonesensial dan dibuat secara internal, sementara yang lain esensial dan harus berasal dari makanan.

Definition

Biosintesis asam amino adalah sintesis asam amino dari kerangka karbon yang disediakan oleh metabolisme sentral bersama dengan gugus amino yang disumbangkan oleh pembawa nitrogen lain, menghasilkan asam amino nonesensial pada manusia, sementara asam amino esensial harus diperoleh dari makanan.

Scope

Entri ini mencakup bagaimana asam amino nonesensial disintesis dari intermediat glikolitik dan siklus asam sitrat, peran donor nitrogen seperti glutamat dan glutamin, serta perbedaan antara asam amino esensial dan nonesensial pada manusia. Pembacaan dan perakitan asam amino menjadi protein dibahas dalam entri translasi, dan pemecahannya dalam entri katabolisme.

Core questions

• Kerangka karbon manakah yang berfungsi sebagai prekursor untuk asam amino nonesensial?
• Bagaimana nitrogen dipasok selama biosintesis?
• Mengapa manusia dapat membuat beberapa asam amino tetapi tidak yang lain?

Key concepts

• Asam amino esensial versus nonesensial
• Prekursor dari glikolisis dan siklus asam sitrat
• Glutamat dan glutamin sebagai donor gugus amino
• Transaminasi dalam arah sintetik
• Reaksi amida (sintesis glutamin dan asparagin)
• Asam amino esensial kondisional

Mechanisms

Asam amino nonesensial dibangun dari beberapa metabolit sentral. Piruvat, oksaloasetat, dan alfa-ketoglutarat diubah melalui transaminasi, yang berjalan dalam arah sintetik, menjadi alanin, aspartat, dan glutamat secara berurutan, dengan glutamat sering berfungsi sebagai donor gugus amino. 3-fosfogliserat dari glikolisis adalah prekursor untuk serin, dari mana glisin dan sistein dapat diturunkan. Reaksi amida menambahkan nitrogen kedua untuk membuat glutamin dari glutamat dan asparagin dari aspartat, yang terakhir dikatalisis oleh asparagin sintetase. Sebaliknya, kerangka karbon dan jalur biosintetik asam amino esensial tidak ada pada manusia, sehingga ini harus dipasok melalui makanan; batasnya dapat bergeser di bawah tekanan atau dalam kondisi tertentu, menimbulkan asam amino esensial kondisional.

Clinical relevance

Ketergantungan beberapa jaringan pada pasokan asam amino, termasuk kebutuhan akan asam amino esensial dari makanan, mendasari ilmu gizi dan membantu menjelaskan mengapa tumor tertentu yang tidak dapat membuat asam amino tertentu sensitif terhadap penipisannya. Entri ini menjelaskan biokimia dan bukan merupakan dasar untuk keputusan diet atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Jalur biosintetik adalah biokimia yang sudah mapan yang dikonsolidasikan dalam teks dan ulasan standar; ini adalah topik referensi daripada domain pedoman klinis.

History

Jalur biosintetik ke asam amino individu dipetakan melalui enzimologi dan genetika mikroba pertengahan abad ke-20, termasuk penggunaan mutan biosintetik untuk mengurutkan langkah-langkah jalur, pekerjaan yang menetapkan kerangka karbon dan donor nitrogen mana yang memberi makan setiap asam amino.

Key figures

• David Greenberg
• Bernard Davis

Seminal works

• wu-2009
• lomelino-2017

Frequently asked questions

Apa yang membuat asam amino menjadi esensial?

Asam amino bersifat esensial ketika tubuh tidak memiliki jalur untuk mensintesisnya dalam jumlah yang memadai, sehingga harus diperoleh dari makanan; asam amino nonesensial dapat dibuat secara internal dari metabolit lain.

Dari mana asal kerangka karbon untuk asam amino nonesensial?

Kerangka karbon sebagian besar berasal dari intermediat glikolisis dan siklus asam sitrat, seperti piruvat, oksaloasetat, alfa-ketoglutarat, dan 3-fosfogliserat, yang diubah menjadi asam amino dengan menambahkan gugus amino.