Metabolismo degli Ammino Acidi
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- Arnaldo Crippa
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1 Metabolismo degli Ammino Acidi R 1 C C - R 2 C C - N 3 Transaminasi R 1 C C - R 2 C C - N 3 Transaminasi (amminotransferasi) catalizza il trasferimento reversibile di un ammino gruppo tra due a-cheto acidi. 1
2 Amminotransferasi (Transaminasi) C - C - GT C - C - C N 3 C C C N 3 C - C - C - C - aspartato a-chetoglutarato ossalacetato glutammato Glutammico ssalacetico Transaminasi Le transaminasi redistribuiscono gli ammino gruppi tra i diversi a-cheto acidi. Questo permette la sintesi di ammino acidi nonessenziali, usando ammino gruppi di altri ammino acidi & scheletro carbonioso sintetizzato nella cellula. 2
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 (a-cheto acidi): Isoleucina, leucina, & valina Lisina Treonina Triptofano Fenilalanina (La Tirosina può derivare dalla Fenilalanina) Metionina (La Cisteina può derivare dalla Metionina) Istidina - - P 2 C C N C 3 Il gruppo prostetico delle Transaminasi è il piridossal fosfato (PLP) che deriva dalla vitamina B 6. R C C - Enz N 2 Ammino acido - P - 2 C C N ( ) 4 N Il gruppo aldeidico del piridossal fosfato è legato all eamino gruppo di un residuo di lisina dell enzima come base di Schiff. - C 3 Enzima (Lys) - PLP base di Schiff 3
4 E n z - L y s - N 2 - P - 2 C R C C - C N N - C 3 Ammino acido-plp base di Shiff (aldimine) - E n z - L y s - N 2 P - 2 C N 2 N C 3 Piridossamina fosfato (PMP) R C C - a-cheto acid L ammino gruppo rimane su quello che ora è piridossamina fosfato (PMP). Un nuovo diverso a-cheto acido reagisce con il PMP e nel processo inverso, completa la reazione. Meccanismo di transamminazione 4
5 - 2 C C glutammato 2 N 3 2 C C C - 2 N A D ( P ) NAD(P) - 2 C C C C C - N 4 a-chetoglutarato Glutammato Deidrogenasi Ammino acido a-chetoglutarato NAD N 4 a-cheto acido glutammato NAD 2 Transaminasi Glutammato Deidrogenasi 5
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) a-chetoglutarato NAD(P) N 4 Questo comporta la perdita di a-chetoglutarato, un intermedio essenziale del Ciclo di Krebs, condizionando il metabolismo energetico nel cervello. 2 N C urea N 2 6
7 A T P A D P N 3 P i C C P 3 carbonil fosfato 2 N C - A T P carbammato A D P 2-2 N C P 3 carbamil fosfato - C 3 N 3 2 A T P Carbamil Fosfato Sintetasi 2-2 N C P 3 2 A D P P i carbamil fosfato Ciclo Urea Nel mitocondrio: 1. rnitina Transcarbamilasi Nel citosol: 2. Arginino- Succinate Sintetasi 3. Argininosuccinasi 4. Arginasi. N 3 C C - ornitina 2 N C N 2 urea N 3 2 N C P carbamil fosfato 4 2 N N 2 C N 1 arginina Urea Cycle 2 C N 2 N citrullina C C - ATP 2 A M P P P i C - C P i 3 C - N 3 C - C N 2 C - aspartato C N C N 2 C - N arginino- succinato C N 3 C C - C - fumarato C N 3 C - citosol matrice mitocondriale carbamil fosfato P i ornitina citrullina ornitina urea arginina fumarato citrullina aspartato argininosuccinato 7
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10 ltre ad essere un importante costituente delle proteine, l arginina è un precursore della sintesi dell ossido nitrico e della creatina. N 2 C N 2 N N A D P N A D P N 2 C N N N 2 C N 1 / 2 N A D P 1 / 2 N A D P N N C C - 3 N C C - 3 N C C - arginina idrossiarginina citrullina ssido Nitrico Sintasi Sintesi della creatina 10
11 PC ADP -> creatina ATP Sintesi dell adrenalina DPA 11
12 Dopamina Parkinson (meno) Schizofrenia (più) Noradrenalina Adrenalina 12
13 Epilessia (meno) Fenilalanina idrossilasi (ossidasi a funzione mista) La fenilchetonuria (PKU) 13
14 Sintesi del glutatione 14
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