Các Axit Amin Chuỗi Nhánh

Các axit amin chuỗi nhánh (BCAA) là ba axit amin thiết yếu leucine, isoleucine và valine, được đặt tên theo các chuỗi bên aliphatic phân nhánh của chúng. Chúng đáng chú ý vì được dị hóa chủ yếu ở các mô ngoại vi như cơ bắp hơn là ở gan, và vì vai trò của leucine trong việc truyền tín hiệu kích thích tổng hợp protein cơ.

Definition

Các axit amin chuỗi nhánh là các axit amin thiết yếu leucine, isoleucine và valine, có chung bước dị hóa đầu tiên được xúc tác bởi aminotransferase chuỗi nhánh và phức hợp alpha-keto axit dehydrogenase chuỗi nhánh.

Scope

Chủ đề này bao gồm cấu trúc và con đường dị hóa chung của ba BCAA, quá trình chuyển hóa đặc hiệu theo mô của chúng, và vai trò truyền tín hiệu của leucine trong tổng hợp protein. Đây là tài liệu tham khảo về hóa sinh và dinh dưỡng, không phải lời khuyên về việc bổ sung hoặc liều lượng.

Core questions

• Điều gì phân biệt các axit amin chuỗi nhánh với các axit amin thiết yếu khác?
• Tại sao BCAA được chuyển hóa chủ yếu bên ngoài gan?
• Leucine truyền tín hiệu đến bộ máy tổng hợp protein như thế nào?

Key concepts

• Leucine, isoleucine, valine
• Aminotransferase chuỗi nhánh (BCAT)
• Alpha-keto axit dehydrogenase chuỗi nhánh (BCKDH)
• Dị hóa đặc hiệu theo mô
• Tín hiệu leucine đến tổng hợp protein

Mechanisms

Ba BCAA có chung hai bước dị hóa đầu tiên: quá trình chuyển amin thuận nghịch bởi aminotransferase chuỗi nhánh thành các keto axit chuỗi nhánh tương ứng, tiếp theo là quá trình khử carboxyl oxy hóa không thuận nghịch bởi phức hợp alpha-keto axit dehydrogenase chuỗi nhánh, đây là bước cam kết và được điều hòa. Bởi vì aminotransferase phong phú trong cơ xương và các mô ngoại vi khác nhưng hoạt động của dehydrogenase lại được phân bố khác nhau, phần lớn quá trình dị hóa BCAA được phân chia giữa cơ và gan (Brosnan & Brosnan, 2006). Ngoài việc đóng vai trò là cơ chất, leucine còn hoạt động như một tín hiệu dinh dưỡng thúc đẩy sự khởi đầu tổng hợp protein cơ, một vai trò được nghiên cứu đặc biệt trong bối cảnh tập thể dục và ăn uống (Norton & Layman, 2006).

Clinical relevance

Chuyển hóa BCAA có liên quan đến việc hiểu các lỗi bẩm sinh như bệnh nước tiểu siro phong, đến quá trình luân chuyển protein cơ, và đến việc xử lý axit amin trong não. Mục này mô tả hóa sinh cơ bản ở cấp độ tham khảo và không phải là cơ sở cho các quyết định dinh dưỡng hoặc điều trị cá nhân hóa.

History

Enzym học dị hóa chung của các axit amin chuỗi nhánh đã được làm rõ thông qua hóa sinh giữa đến cuối thế kỷ XX, và tầm quan trọng điều hòa của phức hợp alpha-keto axit dehydrogenase chuỗi nhánh đã được xác định là bước giới hạn tốc độ và được kiểm soát chặt chẽ. Sự quan tâm đến leucine như một phân tử truyền tín hiệu cho tổng hợp protein đã tăng lên vào đầu thế kỷ XXI (Brosnan & Brosnan, 2006; Norton & Layman, 2006).

Key figures

• John Brosnan
• Donald Layman
• Marc Yudkoff

Seminal works

• brosnan-2006
• norton-2006

Frequently asked questions

Những axit amin nào là axit amin chuỗi nhánh?

Các axit amin chuỗi nhánh là leucine, isoleucine và valine, tất cả đều là các axit amin thiết yếu trong chế độ ăn uống.

Tại sao leucine lại được quan tâm đặc biệt trong số các BCAA?

Ngoài việc đóng vai trò là một khối xây dựng, leucine còn hoạt động như một tín hiệu dinh dưỡng kích thích sự khởi đầu tổng hợp protein cơ, đó là lý do tại sao nó được nghiên cứu riêng biệt với isoleucine và valine.