PIRIDOSSALE-FOSFATO (PLP)

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1 PIRIDOSSALE-FOSFATO (PLP) Deriva dalla famiglia delle Vitamine B 6 (piridossale, piridossina) Il PLP è il gruppo prostetico di enzimi che catalizzano transamminazione, decarbossilazione, racemizzazione (L D) che coinvolgono amminoacidi. Centro reattivo Centro reattivo Piridossalfosfato Piridossammina fosfato

2 Quando l enzima è a riposo Il PLP è legato all enzima mediante un Base di Shiff che si forma fra il gruppo aldeidico del PLP e l εamminogruppo di un residuo di Lys del sito attivo (Aldimmina interna) Il passaggio iniziale di tutte le reazioni enzimatiche PLPdipendenti che coinvolgono gli aminoacidi prevede l ingresso dell amminoacido nel sito attivo dell enzima e la formazione di un aldimmina esterna (1 a base di Schiff). Il gruppo aldeidico del PLP si lega al gruppo α-amminico dell amminoacido. + α Aldimmina interna aldimmina esterna - 1 a base di Schiff

3 Le reazioni di TRANSAMMINAZIONE catalizzate dalle transamminasi o amminotransferasi sono reazioni a ping-pong a due substrati. Il gruppo amminico di un amminoacido è trasferito su un α-chetoacido, l amminoacido diventa α- chetoacido e l α-chetoacido diventa amminoacido. α-chetoglutarato α-amminoacido L-glutammato α-chetoacido

4 Le transamminasi rimuovono il protone H + dal C-α per mezzo di un residuo di Lys del sito attivo dell enzima. Enz Si forma un Carbanione ˡ L Enz. rilascia un Lys stabilizzato per risonanza l H + al C del centro.. NH 2 reattivo del PLP.. +H H- N Lys-Enz H riarrangiamento Aldimmina esterna 1 a base di Schiff + L anello piridinico positivo funziona da trappola di elettroni e stabilizza il carbanione che si forma. Chetimmina 2 a base di Schiff

5 Idrolisi della 2 a base di Shiff α-cheto acido che si dissocia Chetimmina Piridossamminafosfato Il gruppo amminico della piridossammina-fosfato viene trasferito in una seconda fase su un secondo α-cheto acido attraverso una serie di passaggi inversi a quelli visti sinora: si ottiene un nuovo aminoacido e si rigenera il PLP

6 COBALAMMINA Vitamina B 12 Sintetizzata da alcune specie di batteri e assunta dall uomo con alimenti di origine animale. È assorbita dalla mucosa intestinale grazie ad un fattore intrinseco. Prende parte a reazioni di ri-arrangiamento intramolecolare di tipo radicalico, catalizzate da mutasi o transferasi cobalammina Mutasi

7 LIPOAMMIDE Acido LIPOICO: acido carbossilico a 8 atomi di carbonio con due gruppi tiolici in C-6 e C-8. Viene sintetizzato dagli animali. Si lega con legame ammidico all εamminogruppo di una Lys del sito attivo. È il gruppo prostetico delle diidrolipoammidi aciltransferasi, enzimi che fanno parte di complessi multienzimatici (piruvato-deidrogenasi, α-chetoglutarato deidrogenasi) Forma ossidata Forma ridotta Funziona come un braccio oscillante che trasferisce gruppi acilici Forma acetilata

8 VITAMINE idrosolubili Vitamina C Vit. Complesso B Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Niacina (B4) Biotina Ac. Pantotenico (B5) Ac. Folico Piridossina (B6) Cobalamina (B12) liposolubili Vitamina A (retinolo, β-carotene) Vitamina D (colecalciferolo) Vitamina K (fillochinone) Vitamina E (tocoferolo) Coenzima Q (Ubichinone) Altamente idrofobiche, contengono anelli e lunghe catene alifatiche (costituite dal ripetersi di unità isoprenoidi). Sono assunte con la dieta Sono modificate e attivate nell organismo Ac. Lipoico

9 VITAMINA A (retinolo): lipide a 20 atomi di carbonio con una catena poliinsatura a doppi legami coniugati, ottenuto direttamente dalla dieta o tramite il β-carotene. Taglio ossidativo Ossidazione (alcool > aldeide) in C-15 -retinolo deidrogenasi- tutto-trans- Impulso nervoso al cervello > visione luce buio È il gruppo prostetico delle opsine con cui costituisce le rodopsine, proteine dei fotorecettori della retina; l assorbimento della luce converte il retinale cis in retinale tutto-trans

10 RETINOLO RETINALE AC. RETINOICO Retinolo deidrogenasi Retinale deidrogenasi tutto-trans- Ossidazione (aldeide > acido) in C-15 Segnale ormonale che modula la trascrizione genica (cellule epiteliali) e controlla la differenziazione cellulare.

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12 VITAMINE D: gruppo di lipidi correlati. D 3 (colecalciferolo): si forma in modo non-enzimatico nella pelle in presenza della luce solare a partire dal 7-deidrocolesterolo, D 2 : derivato metilato della D 3, attivata in modo simile 7-deidrocolesterolo 2 reazioni di idrossilazione Colecalciferolo (D 3 ) 1,25-diidrossicolecalciferolo Azione ormonale nel controllo dell omeostasi del calcio (assorbimento intestinale, deposizione nelle ossa)

13 Attivazione fotosensibile nella pelle D 3 aumenta i livelli plasmatici di Ca 2+ favorendo la decalcificazione dell osso e l assorbimento intestinale di Ca 2+. Promuove la sintesi di proteine che trasportano il calcio. 1 a idrossilazione nel fegato 2 a idrossilazione nel rene La sua azione sul tessuto osseo è finemente bilanciata da due altri ormoni: paratormone (agonista) e calcitonina (antagonista). D 3 attiva

14 VITAMINA K (fillochinone). Richiesta per la sintesi di proteine coinvolte nella coagulazione del sangue. Nei mammiferi agisce da coenzima della CARBOSSILASI che catalizza la carbossilazione di residui di glutammato dei fattori di coagulazione. Carbossilasi Vit. K CO 2 H + P. Champe, R.Harvey, D.R. Ferrier, Le basi della biochimica, Zanichelli Ed. S.p.A. Copyright 2006