Amino Asit Katabolizması ve Transaminasyon
Amino asit katabolizması, amino asitlerin ihtiyaç fazlası olduğunda veya protein döngüsü sırasında parçalanmasını sağlayan yolakların bütünüdür. Çoğu amino asit için ilk ortak adım, amino grubunun bir keto aside aktarılması olan transaminasyondur; bu işlem, azotu karbon iskeletinden ayırarak her birinin bağımsız olarak işlenmesine olanak tanımaktadır.
Tanım
Amino asit katabolizması, amino asitlerin yıkımıdır; bu süreç, alfa-amino grubunun uzaklaştırılmasıyla (genellikle transaminasyon yoluyla) başlamakta ve ardından amonyak olarak salınmasıyla devam etmektedir. Bunu takiben karbon iskeleti, glukojenik veya ketojenik ara ürünlere dönüştürülmektedir.
Kapsam
Bu madde, amino gruplarının başlıca aminotransferazlar ve glutamat dehidrogenaz tarafından nasıl uzaklaştırıldığını ve toplandığını, ayrıca kalan karbon iskeletlerinin merkezi metabolizmaya nasıl yönlendirildiğini kapsamaktadır. Amino asit metabolizmasının yıkım yönünü ele almaktadır; sentez kardeş bir maddede, azotun atılımı ise üre döngüsü ve azot maddelerinde incelenmektedir.
Temel sorular
- Amino grubu, amino asidin geri kalanından nasıl ayrılmaktadır?
- Toplanan azot, atılım için nasıl yönlendirilmektedir?
- Karbon iskeletleri hangi merkezi metabolitlere katılmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Transaminasyon
- Aminotransferazlar (transaminazlar) ve piridoksal fosfat
- Merkezi bir azot taşıyıcısı olarak glutamat
- Glutamat dehidrogenaz tarafından oksidatif deaminasyon
- Glukojenik ve ketojenik amino asitler
- Dallı zincirli amino asit katabolizması
Mekanizmalar
Transaminasyonda, bir aminotransferaz, alfa-amino grubunu bir amino asitten alfa-ketoglutarat'a aktararak glutamat ve ilgili keto asidi üretmektedir; bu reaksiyon, amino grubunu bir Schiff bazı ara ürünü aracılığıyla taşıyan bir piridoksal fosfat kofaktörüne bağlıdır. Bu durum, birçok amino asitten gelen azotu glutamat üzerine yönlendirmektedir. Glutamat daha sonra glutamat dehidrogenaz tarafından oksidatif deaminasyona uğrayarak alfa-ketoglutarat'ı yeniden oluşturabilmekte ve amonyağı atılım için serbest bırakabilmektedir. Deamine edilmiş karbon iskeletleri, glukoz oluşturabilen pirüvat veya sitrik asit döngüsü ara ürünleri verdiğinde glukojenik olarak, asetil-CoA veya asetoasetat verdiğinde ise ketojenik olarak sınıflandırılmaktadır; bazı amino asitler hem glukojenik hem de ketojeniktir. Aspartat ve alanin aminotransferazlar, kana sızmaları doku hasarını işaret ettiği için klinik olarak iyi bilinmektedir.
Klinik önem
Alanin ve aspartat aminotransferaz gibi serum aminotransferaz aktiviteleri, doku ve özellikle karaciğer hasarının yaygın olarak ölçülen göstergeleridir ve amino asitlerin katabolik kaderi, proteinin enerji ve glukoz tedarikine nasıl katkıda bulunduğunun temelini oluşturmaktadır. Bu madde, altta yatan biyokimyayı açıklamakta olup, bireysel tanı veya tedavi için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Burada açıklanan reaksiyonlar, standart biyokimya ders kitaplarında ve derlemelerde pekiştirilmiş yerleşik enzimolojidir; bu, klinik bir kılavuz alanı olmaktan ziyade bir referans materyalidir.
Tarihçe
Transaminasyon, 1930'larda Alexander Braunstein ve arkadaşları tarafından karakterize edilmiştir ve piridoksal fosfatın aminotransferazların kofaktörü olarak rolü, yirminci yüzyılın ortalarında Esmond Snell ve diğerlerinin çalışmalarıyla açıklığa kavuşturularak, transaminasyonun amino asit yıkımının merkezi giriş adımı olarak kabul edilmesini sağlamıştır.
Öne çıkan isimler
- Alexander Braunstein
- Esmond Snell
- Hans Krebs
İlgili konular
Temel eserler
- wu-2009
Sıkça sorulan sorular
- Transaminasyon neden genellikle bir amino asidin parçalanmasındaki ilk adımdır?
- Azot taşıyan amino grubunu bir keto aside aktararak karbon iskeletinden net bir şekilde ayırmaktadır, böylece hücre azotu atabilir ve karbonu bağımsız olarak yeniden kullanabilmektedir.
- Glukojenik ve ketojenik amino asitler arasındaki fark nedir?
- Glukojenik amino asitler, glukoza dönüştürülebilen ara ürünlere yıkılırken, ketojenik amino asitler asetil-CoA veya keton cismi öncüleri vermektedir; bazı amino asitler ise her ikisidir.