Аминокислоты с разветвленной цепью

Аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA) — это три незаменимые аминокислоты: лейцин, изолейцин и валин, названные так из-за их разветвленных алифатических боковых цепей. Они примечательны тем, что катаболизируются в основном в периферических тканях, таких как мышцы, а не в печени, а также ролью лейцина в передаче сигналов, стимулирующих синтез мышечного белка.

Definition

Аминокислоты с разветвленной цепью — это незаменимые аминокислоты лейцин, изолейцин и валин, которые имеют общий первый катаболический этап, катализируемый аминотрансферазой с разветвленной цепью и комплексом альфа-кетокислотной дегидрогеназы с разветвленной цепью.

Scope

Эта тема охватывает структуру и общий катаболический путь трех BCAA, их тканеспецифический метаболизм и сигнальную роль лейцина в синтезе белка. Это справочная информация по биохимии и питанию, а не рекомендации по добавкам или дозировке.

Core questions

• Что отличает аминокислоты с разветвленной цепью от других незаменимых аминокислот?
• Почему BCAA метаболизируются в основном вне печени?
• Как лейцин подает сигнал аппарату синтеза белка?

Key concepts

• Лейцин, изолейцин, валин
• Аминотрансфераза с разветвленной цепью (BCAT)
• Альфа-кетокислотная дегидрогеназа с разветвленной цепью (BCKDH)
• Тканеспецифический катаболизм
• Сигнализация лейцина для синтеза белка

Mechanisms

Три BCAA имеют общие первые два катаболических этапа: обратимое трансаминирование с помощью аминотрансферазы с разветвленной цепью до соответствующих кетокислот с разветвленной цепью, за которым следует необратимое окислительное декарбоксилирование комплексом альфа-кетокислотной дегидрогеназы с разветвленной цепью, что является определяющим и регулируемым этапом. Поскольку аминотрансфераза в изобилии присутствует в скелетных мышцах и других периферических тканях, но активность дегидрогеназы распределена по-разному, большая часть катаболизма BCAA распределяется между мышцами и печенью (Brosnan & Brosnan, 2006). Помимо того, что лейцин служит субстратом, он действует как питательный сигнал, способствующий инициации синтеза мышечного белка, роль, особенно изученная в контексте физических упражнений и питания (Norton & Layman, 2006).

Clinical relevance

Метаболизм BCAA имеет отношение к пониманию врожденных ошибок, таких как болезнь кленового сиропа, к обмену мышечного белка и к обработке аминокислот в мозге. Эта запись описывает базовую биохимию на справочном уровне и не является основой для индивидуальных решений по питанию или лечению.

History

Общая катаболическая энзимология аминокислот с разветвленной цепью была уточнена в середине-конце двадцатого века, и регуляторное значение комплекса альфа-кетокислотной дегидрогеназы с разветвленной цепью было установлено как лимитирующий скорость и строго контролируемый этап. Интерес к лейцину как сигнальной молекуле для синтеза белка возрос в начале двадцать первого века (Brosnan & Brosnan, 2006; Norton & Layman, 2006).

Key figures

• John Brosnan
• Donald Layman
• Marc Yudkoff

Seminal works

• brosnan-2006
• norton-2006

Frequently asked questions

Какие аминокислоты являются аминокислотами с разветвленной цепью?

Аминокислоты с разветвленной цепью — это лейцин, изолейцин и валин, все из которых являются незаменимыми для питания.

Почему лейцин представляет особый интерес среди BCAA?

Помимо того, что лейцин является строительным блоком, он действует как питательный сигнал, который стимулирует инициацию синтеза мышечного белка, поэтому его изучают отдельно от изолейцина и валина.