Katabolisme Asam Amino dan Transaminasi

Katabolisme asam amino adalah serangkaian jalur yang membongkar asam amino ketika jumlahnya berlebih atau ketika protein sedang dirombak. Langkah umum pertama untuk sebagian besar asam amino adalah transaminasi, yaitu pemindahan gugus amino ke asam keto, yang memisahkan nitrogen dari kerangka karbon sehingga masing-masing dapat ditangani secara independen.

Definition

Katabolisme asam amino adalah degradasi asam amino, dimulai dengan penghilangan gugus alfa-amino (biasanya melalui transaminasi) dan pelepasan selanjutnya sebagai amonia, diikuti oleh konversi kerangka karbon menjadi intermediat glukogenik atau ketogenik.

Scope

Entri ini mencakup bagaimana gugus amino dihilangkan dan dikumpulkan, terutama oleh aminotransferase dan glutamat dehidrogenase, serta bagaimana kerangka karbon yang tersisa dialirkan ke dalam metabolisme sentral. Ini membahas sisi degradatif dari metabolisme asam amino; sintesis dibahas dalam entri terkait dan pembuangan nitrogen dalam siklus urea dan entri nitrogen.

Core questions

• Bagaimana gugus amino dipisahkan dari sisa asam amino?
• Bagaimana nitrogen yang terkumpul disalurkan menuju pembuangan?
• Ke dalam metabolit sentral mana kerangka karbon dialirkan?

Key concepts

• Transaminasi
• Aminotransferase (transaminase) dan piridoksal fosfat
• Glutamat sebagai pembawa nitrogen sentral
• Deaminasi oksidatif oleh glutamat dehidrogenase
• Asam amino glukogenik versus ketogenik
• Katabolisme asam amino rantai bercabang

Mechanisms

Dalam transaminasi, suatu aminotransferase memindahkan gugus alfa-amino dari asam amino ke alfa-ketoglutarat, menghasilkan glutamat dan asam keto yang sesuai; reaksi ini bergantung pada kofaktor piridoksal fosfat yang mengangkut gugus amino melalui intermediat basa Schiff. Ini menyalurkan nitrogen dari banyak asam amino ke glutamat. Glutamat kemudian dapat mengalami deaminasi oksidatif oleh glutamat dehidrogenase, meregenerasi alfa-ketoglutarat dan membebaskan amonia untuk dibuang. Kerangka karbon yang telah dideaminasi diklasifikasikan sebagai glukogenik, ketika menghasilkan piruvat atau intermediat siklus asam sitrat yang dapat membentuk glukosa, atau ketogenik, ketika menghasilkan asetil-KoA atau asetoasetat; beberapa asam amino bersifat keduanya. Aspartat dan alanin aminotransferase dikenal secara klinis karena kebocorannya ke dalam darah menandakan cedera jaringan.

Clinical relevance

Aktivitas aminotransferase serum, seperti alanin dan aspartat aminotransferase, adalah indikator cedera jaringan dan terutama hati yang banyak diukur, dan nasib katabolik asam amino mendasari bagaimana protein berkontribusi pada pasokan energi dan glukosa. Entri ini menjelaskan biokimia yang mendasarinya dan bukan merupakan dasar untuk diagnosis atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Reaksi-reaksi yang dijelaskan di sini adalah enzimologi yang telah mapan dan dikonsolidasikan dalam teks dan ulasan biokimia standar; ini adalah materi referensi daripada domain pedoman klinis.

History

Transaminasi dikarakterisasi pada tahun 1930-an oleh Alexander Braunstein dan rekan-rekannya, dan peran piridoksal fosfat sebagai kofaktor aminotransferase diklarifikasi melalui pekerjaan pertengahan abad kedua puluh oleh Esmond Snell dan lainnya, menetapkan transaminasi sebagai langkah masuk sentral degradasi asam amino.

Key figures

• Alexander Braunstein
• Esmond Snell
• Hans Krebs

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Mengapa transaminasi biasanya merupakan langkah pertama dalam pemecahan asam amino?

Ini secara bersih memisahkan gugus amino pembawa nitrogen dari kerangka karbon dengan memindahkannya ke asam keto, sehingga sel dapat membuang nitrogen dan menggunakan kembali karbon secara independen.

Apa perbedaan antara asam amino glukogenik dan ketogenik?

Asam amino glukogenik didegradasi menjadi intermediat yang dapat diubah menjadi glukosa, sedangkan asam amino ketogenik menghasilkan asetil-KoA atau prekursor badan keton; beberapa asam amino bersifat keduanya.