Aminoacidi

La transaminazione

La transaminazione è il passaggio di un gruppo chimico da una molecola all'altra. Ogni amminoacido ha il suo enzima che lo riconosce in modo particolare e il passaggio è garantito dalle enzimi transaminasi o aminotransferasi. Queste reazioni sono reversibili e tendono spontaneamente verso l'equilibrio.

Le transaminasi catalizzano il trasferimento del gruppo amminico da un amminoacido ad un alfa-chetoacido (come il piruvato, l'ossalacetato e l'alfa-chetoglutarato). Tutte le transaminasi utilizzano come molecola accettrice del gruppo amminico l'alfa-chetoglutarato. Quindi quest'ultimo è l'accettore universale dei gruppi amminici nelle reazioni di transaminazione.

Quando un amminoacido X entra nella transaminazione perde il suo gruppo amminico, il quale viene collocato dall'enzima sul carbonio carbonilico dell'alfa chetoglutarato, e si trasforma nel suo ALFACHETOACIDO corrispondente (cioè la stessa molecola però deaminata). L'alfa-chetoglutarato, che ha ricevuto

Consente all'aspartato di tramutarsi, attraverso una transaminazione, nel suo alfa chetoacido corrispondente: l'ossalacetato. -> L'aspartato entra in transaminasi e viene riconosciuto dal suo enzima che distacca il gruppo amminico e lo pone sull'alfachetoglutarato, il quale diventa glutammato. L'aspartato, ora privo di gruppo amminico, si converte nel suo alfa chetoacido corrispondente: l'ossalacetato. GOT può essere scritta anche come AST: aspartato transaminasi.

GPT, glutammato piruvato transaminasi: a transaminare è l'alanina e il suo scheletro carbonioso diventa piruvato. GPT può essere scritta anche come ALT: alanina transaminasi.

NB. Glutammato-alfa chetoglutarato sono sempre presenti nelle reazioni di transaminazione perché l'alfa chetoglutarato è l'accettore universale del gruppo amminico, ed esso si trasforma sempre in glutammato. Prolina, lisina e treonina. Gli aa che non hanno

Le transaminasi sono 3: PLP (pirodossal fosfato) è un coenzima presente nel sito attivo di tutte le transaminasi. Esso, vitamina B6, deriva dalla (è la sua forma attiva) ed è indispensabile per far avvenire le reazioni di ping-pong: transaminazione. Ciò che avviene è una reazione definita in cui il gruppo amminico non passa direttamente dal substrato al prodotto della reazione, ma passa prima attraverso una forma intermedia di legame con il PLP. Il PLP è il coenzima più importante del metabolismo degli aa, nella sintesi dei neurotrasmettitori serotonina e noradrenalina e nella sintesi della sngosina. Anche la glicogeno fosforilazione consuma piridossal fosfato.

Ecco come agisce il PLP: nel sito attivo di tutte le transaminasi è legato, attraverso il gruppo amminico NH3 di una lisina, il PLP. Quando entra l'aa che deve essere transaminato, il PLP si piridossamina fosfato. Si distacca dalla lisina e si forma la L'aa si collocherà nella

struttura con baseSchì del piridossal fosfato. Nel processo generale del catabolismo degli aminoacidi, generalmente questi vanno incontro prima a reazioni di deaminazione ossidativa e transaminazione. Successivamente, il glutammato che si è formato a seguito delle reazioni di transaminazione viene definitivamente deaminato nel ciclo dell'urea. Il gruppo amminico che viene perso dal glutammato va incontro alla struttura molecolare dell'urea, che è composta da un carbonile e due gruppi amminici. L'urea, insieme al glutammato, forma una molecola caronte di gruppi amminici. La formazione dell'urea avviene nei mitocondri dell'epatocita. La reazione della glutammato deidrogenasi, un enzima mitocondriale, consente il distacco definitivo del gruppo amminico dagli aminoacidi. Si tratta di un distacco altamente controllato. La reazione della glutammato deidrogenasi avviene da destra verso sinistra (non è una reazione reversibile), ma puòavvenire anche da sinistra verso destra in caso di avvenimenti particolari che avvengono all'interno della cellula. Quella che analizziamo è la reazione in cui il glutammato subisce una deaminazione e si traduce in alfa-chetoglutarato; è ossidativa perché il NAD si riduce. È anche una reazione di idrolisi, quindi utilizza H2O. Avviene nei mitocondri epatici. Quasi tutta l'ammoniaca che si forma nell'organismo a seguito del metabolismo degli aa viene prodotta in questa reazione. -> la cellula epatica distacca definitivamente il gruppo amminico x convogliarlo nel ciclo dell'urea. Regolazione ADP, GDP e NAD ossidato. La reazione viene regolata positivamente da -> attivatori allosterici positivi. È una reazione che assicura non solo il distacco del gruppo amminico, ma anche la formazione di un intermedio del krebs (alfa chetoglutarato). Queste 3 molecole interagiscono con i siti allosterici della glutammato-deidrogenasi che ne attivano e ne

Forti cano l'attività catalitica. ATP, GTP e NADH+H+ sono tutti fattori allosterici negativi (indicano surplus energetico).

Amminazione riduttiva (da alfa chetoglutarato a glutammato) è la stessa reazione della glutammato deidrogenasi, ma percorsa da suo isoenzima, quindi una reazione che depaupera il sistema di alfa chetoglutarato, che deriva dal krebs, e che lavora per trasformare glutammato. Anche questa è una reazione altamente controllata, perché se questa reazione avvenisse in maniera incontrollata, il krebs verrebbe notevolmente depauperato di molecole di alfa chetoglutarato, con conseguente rallentamento. Tra l'altro questa reazione avviene in modo significativo a livello cerebrale.

È una reazione di amminazione riduttiva: quindi, viene caricato un gruppo amminico sull'alfa chetoglutarato e il NAD fosfato cederà gli equivalenti riducenti che ridurranno l'alfa chetoglutarato a glutammato.

transdeaminazione: A volte si parla di cioè accoppiamento di transaminazione con deaminazione del glutammato. Quindi gli aa, quando vengono catabolizzati, vanno incontro prima alla reazione di deaminazione ossidativa, che produrrà l'ammonio (NH4+). E dopo andrà incontro alla transdeaminazione (cioè l'insieme delle reazioni che vedono il distacco definitivo del gruppo amminico). Decarbossilazione: A volte gli aa possono anche andare incontro a reazioni di decarbossilazione, in cui resta il gruppo amminico e viene allontanato definitivamente il carbossile (COO-). Anche questi enzimi che vanno a decarbossilare sono solo PLP dipendenti: un aa che va incontro alla reazione di decarbossilazione diventerà prima un carbamilfosfato. L'urea si forma con la formazione del carbamilfosfato. Quindi: sintesi del carbamilfosfato = ciclo dell'urea. Processi di incorporazione dell'NH3 (gruppo amminico): 1. Sintesi di glutammato e glutammina: la glutammina ha lostesso scheletro carbonioso del glutammato, che a sua volta ha lo stesso scheletro carbonioso dell'alfachetoglutarato. Quando c'è un eccesso di gruppi amminici (nel contesto epatico o muscolare) si attiva questa glutammina sintetasi, attività enzimatica, la che necessita di energia e che incorpora un ennesimo gruppo amminico nella molecola del glutammato, formando la glutammina. Il nuovo gruppo amminico incorporato si lega a livello del carbonio nale; infatti, il glutammato è un amminoacido bicarbossilico, ha il carbossile di default della struttura base di ogni aa e un carbossile in più -> infatti si parla di amminoacido acido. La glutammina è, insieme al glutammato e all'alanina, una molecola Caronte di ammoniaca. Quindi: nel muscolo avviene la reazione di formazione del glutammato (reazione di amminazione riduttiva), il glutammato può caricare, ad opera della glutammato sintetasi, un altro gruppo amminico e diventare glutammina. La glutammina,

fortemente prodotta nel muscolo (ma un po' in tutti i tessuti), la glutamina viene portata nel torrente ematico e arriva al fegato, dove una (presente a livello epatico e renale) catalizzerà una reazione di idrolisi, il distacco definitivo dell'ammoniaca e quindi la formazione di glutammato. Poi una glutammato deidrogenasi distacca ancora una molecola di ammoniaca e si forma alfa chetoglutarato, questo insieme ai gruppi amminici va in sede di formazione dell'urea. Gli enzimi (glutammato deidrogenasi e glutammina sintetasi) assicurano che i gruppi amminici vengano caricati sulle molecole caronte, affinché queste possano essere rilasciate nel torrente ematico e viaggiare senza condizionamento del pH sistemico. Quindi, il fegato indirizza questi gruppi amminici verso la formazione dell'urea e anche quest'ultima è una molecola caronte: addirittura trasporta due gruppi amminici. La glutammina è un importante sistema tampone perché contrasta

L'eccesso di ammoniaca liberae requisisce il glutammato, grazie alla glutammina sintetasi.

glutaminasi epaticaLa garantisce l'idrolisi del gruppo amminico della glutammina in sedeglutamminasi renaleepatica.

C'è anche una grazie al quale il rene può controllare il pH nelleurine e nel ltrato renale, perché l'ammoniaca che si forma a seguito della glutamminasi,sequestra l'eccesso di idrogenioni (protoni) che potrebbe essere presente nelle urine, cioè si può creare l'eccesso di ltrato di molecole acide e quando la loro produzione supera la loroutilizzazione, si può riscontrare un eccesso di queste molecole in sede renale. Quindi, la presenza di un enzima come la glutaminasi che libera una molecola che può fungere da tampone, come l'ammoniaca che diventa ione ammonio (NH4+), è importantissima per risolvere i problemi del pH renale.

2. Ciclo glucosio-alanina: il ciclo del muscolo-fegato

dell’alanina a