Белки. Тканевой обмен аминокислот, страница 5

Обмен серина происходит несколькими путями. Возможно прямое превращение в ПВК при участии дегидратазы серина–пиридоксальфосфат зависимого фермента, который катализирует реакцию дезаминирования серина или превращение  серина в глицин при участии гидроксиметил трансферазы серина. В этой реакции образуется также  N5, N10 метилен тетрагидрофолат. Реакция, катализируемая гидроксиметил трансферазой обратима, что позволяет и углероды молекулы глицина через серин перевести в молекулу ПВК. Однако более значимый распад глицина происходит при участии митохондриального ферментного комплекса  синтазы глицина, который катализирует глубокий распад глицина до аммиака  и диоксида  углерода.

С катаболизмом глицина тесно связан и обмен треонина. Альдолаза треонина –инициатор катаболизма этой аминокислоты. Под ее влиянием треонин распадается на молекулу глицина и уксусного альдегида. Уксусный альдегид восстанавливается при участии альдегиддегидрогеназы в уксусную кислоту, которую можно при помощи ацетаттиокиназы превратить в ацетилКоА. Второй путь катаболизма треонина включает специфическое  дезаминирование этой аминокислоты при помощи серин-треонин дезаминазы, Образующийся при этом оксобутират может быть использован в синтезе аминокислот с разветвленным углеводородным радикалом.   

Глицинурия – состояние характеризующееся большими потерями глицина почками при нормальном уровне глицина в крови. Это состояние связывают с нарушением реабсорбции глицина почками.

Самое маленькое семейство у оксалоацетата

В оксалоацетат превращаются 2 аминокислоты аспарагин  и аспарагиновая кислота. Два фермента катализируют это превращение. Аспарагиназа катализирует гидролитическое  дезаминирование амидной группы аспарагина и образование аспарагиновой кислоты, а последняя под влиянием аспартатаминотрансферазы (АСТ) теряет аминогруппу и становится оксалоацетатом. Эта реакция обеспечивает цикл трикарбоновых кислот оксалоаце

татом (анаплеротическая реакция). АСТ активна в сердечной мышце, что послужило основанием для  применения препаратов, содержащих аспарагиновую кислоту в кардиологической клинике. Аспарагиназа используется при лечении некоторых форм лейкозов для разрушения аспарагина, который является незаменимой аминокислотой для отдельных форм предшественников лейкоцитов.

Основной член семейства a-кетоглутаровой кислоты – глутаминовая кислота

Глутаминовая кислота занимает важное место в промежуточном обмене нескольких аминокислот. К ним относятся глутамин, пролин, аргинин и гистидин.

Реакция превращения глутамина в глутаминовую кислоту напоминает превращение аспарагина в аспарагиновую и катализируется глутаминазой. Учитывая, что глутамин - главная транспортная форма аммиака глутаминаза

играет важную роль в органах, активно использующих аммиа и прежде всего в печени и почках.

Реакции декарбоксилирования аминокислот лежат в основе образования биогенных аминов.

Продукты декарбоксилирования ароматических аминокислот и глутаминовой кислоты  выполняют роль нейромедиаторов и многие лекарственные препараты, используемые для лечения неврологических и психических заболева­ний оказывают влияние на метаболизм указанных соединений. Активная форма витамина В6 является коферментом декарбоксилаз, катализирующих эти реакции. Реакции декарбоксилирования необратимы.

Катехоламины – производные тирозина.

Большая  часть тирозина, который не используется в синтезе  белков, распадается до конечных продуктов с высвобождением энергии. Однако небольшая его  часть обеспечивает одну из важнейших функций этой молекулы – образование  катехоламинов. Катехоламиновыми медиаторами  являются  дофамин, норадреналин, и адреналин

Норадреналин - основной нейромедиатор симпатических постганглионарных окончаний. И норадреналин и его метилированное производное, адреналин накапливаются  в синаптических отделах нейронов, которые их секретируют.

Тирозин транспортируется в катехоламинсекретирующие  нейроны  и клетки мозгового слоя  надпочечников, где происходит синтез

.Реакции синтеза катехоламинов.

катехоламинов. Первая реакция синтеза катализируется  тирозин гидроксилазой,  коферментом которой  как и у фенилаланин гидро-

кислазы  является тетрагидробиоптерин. Реакция гидроксилирования приводит к образованию ДОФА (3,4-дигидроксифенилаланина), который при помощи ДОФАдекарбоксилазы превращается в дофамин. Дофамин b-гидроксилаза  катализирует еще одну реакцию гидроксилирования  и продутом этой реакции является норадреналин. Последний под влиянием  фенилэтаноламин N –метилтрансферазы превращается в адреналин. Эта реакция – одна  из небольшого числа реакций в организме, которая  использует SAM в качестве донора метильной группы , превращая последний  в S-аденозилгомоцистеин. В нейронах substantia nigra и некоторых других областей мозга  синтез продолжается  только до дофамина, а в мозговом веществе надпочечников дофамин  преобразуется в норадреналин и адреналин. После синтеза дофамин, норадреналин и адреналин упаковываются в секреторные пузырьки где с АТФ и белком, называемым хромогранином A..

Обмен катехоламинов происходит при участии катехоламин-O-метилтрансферазы, (КOMT) и тираминазы, (MAO). Оба  эти фермента широко распространены в организме, хотя КОМТ не обнаружен в нервных окончаниях

Триптофан  предшественник синтеза серотонина и мелатонина.

Серотонин синтезируется двуступенчатым процессом включающим тетрагидробиоптерин зависимую реакцию гидроксилирования (катализируемую триптофан- 5-монооксигеназой) и затем декарбоксилирование, катализируемое декарбоксилазой  ароматических  L-аминокислот. Гидроксилаза обычно не насыщается, поэтому  увеличенное поступление  триптофана с пищей  может привести к увеличению содержания серотонина в мозге.