Metabolismo degli Ammino Acidi

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Severina Damiani
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1 Metabolismo degli Ammino Acidi R 1 - R 2 - N 3 Transaminasi R 1 - R 2 - N 3 Transaminasi (amminotransferasi) catalizza il trasferimento reversibile di un ammino gruppo tra due α-cheto acidi.

2 Amminotransferasi (Transaminasi) GT N 3 N 3 aspartato α-chetoglutarato ossalacetato glutammato GlutammicossalaceticoTransaminasi Le transaminasi redistribuiscono gli ammino gruppi tra i diversi α-cheto acidi. Questo permette la sintesi di ammino acidi nonessenziali, usando ammino gruppi di altri ammino acidi & scheletro carbonioso sintetizzato nella cellula.

3 Ammino acidi essenziali devono essere presenti nella dieta. Le cellule dei mammiferi mancano degli enzimi essenziali per la sintesi dei corrispondenti scheletri di carbonio (α-cheto acidi): Isoleucina, leucina, & valina Lisina Treonina Triptofano Fenilalanina (La Tirosina può derivare dalla Fenilalanina) Metionina (La isteina può derivare dalla Metionina) Istidina P 2 N 3 Il gruppo prostetico delle Transaminasi è il piridossal fosfato (PLP) che deriva dalla vitamina B 6. R Enz N 2 Ammino acido P 2 N ( 2 ) 4 N Il gruppo aldeidico del piridossal fosfato è legato all εamino gruppo di un residuo di lisina dell enzima come base di Schiff. 3 Enzima (Lys) -PLP base di Schiff

4 Enz Lys N 2 P 2 R N N 3 Ammino acido-plp base di Shiff (aldimine) Enz Lys N 2 P 2 N 2 2 N 3 Piridossamina fosfato (PMP) R α-cheto acid L ammino gruppo rimane su quello che ora è piridossamina fosfato (PMP). Un nuovo diverso α-cheto acido reagisce con il PMP e nel processo inverso, completa la reazione. Meccanismo di transamminazione

5 2 glutammato 2 N NAD(P) NAD(P) 2 N 4 α-chetoglutarato Glutammato Deidrogenasi Ammino acido α-chetoglutarato NAD N 4 α-cheto acido glutammato NAD 2 Transaminasi Glutammato Deidrogenasi

6 Possibili meccanismi per la tossicità di alti livelli di ammonica: 1. Alta [N 3 ] potrebbe indirizzare la Glutammina Sintetasi: glutammato ATP N 3 glutammina ADP P i Questo potrebbe sottrarre glutammato, precursore per la sintesi del neurotrasmittitore GABA. 2. Diminuzione di glutammato & alte concentrazioni di ammoniaca potrebbero spingere la reazione inversa della Glutammato Deidrogenasi: glutammato NAD(P) α-chetoglutarato NAD(P) N 4 Questo comporta la perdita di α-chetoglutarato, un intermedio essenziale del iclo di Krebs, condizionando il metabolismo energetico nel cervello. 2 N urea N 2

7 ATP ADP N 3 P i 3 2 P 3 carbonil fosfato 2 N ATP carbammato ADP 2 2 N P 3 carbamil fosfato 3 N3 2ATP arbamil Fosfato Sintetasi 2 2 N P 3 2ADP P i carbamil fosfato iclo Urea Nel mitocondrio: 1. rnitina Transcarbamilasi Nel citosol: 2. Arginino- Succinate Sintetasi 3. Argininosuccinasi 4. Arginasi. N2 N3 2N P3 2 N carbamil fosfato citrullina Pi 1 N3 Urea ycle N3 ornitina ATP 2 N2 AMP PPi 4 2 aspartato 2N N2 2N N2 urea 3 N N2 N N argininosuccinato arginina N3 fumarato N3 citosol matrice mitocondriale carbamil fosfato P i ornitina citrullina ornitina urea arginina fumarato citrullina aspartato argininosuccinato

10 ltre ad essere un importante costituente delle proteine, l arginina è un precursore della sintesi dell ossido nitrico e della creatina. N2 N2 N NADP NADP N2 N N N2 N 1/2 NADP 1/2 NADP N N 3N 3N arginina idrossiarginina citrullina ssido Nitrico Sintasi Sintesi della creatina

11 P ADP -> creatina ATP Sintesi dell adrenalina DPA

12 Dopamina Parkinson (meno) Schizofrenia (più) Noradrenalina Adrenalina

13 Epilessia (meno) Fenilalanina idrossilasi (ossidasi a funzione mista) La fenilchetonuria (PKU)

14 Sintesi del glutatione

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