Обмен аминокислот 3

2) Синтез карнитина:

Синтез происходит путем метилирования ГАМК с участием 3 молекул SAM:

H2N CH2 CH2 CH2 COOH

ГАМК

3SAM

Метилтрансфераза

3SAГ

H3C

H3C N+ CH2 CH2 CH2 COOH

H3C γ-бутиробетаин

O2

H3C

H3C N+ CH2 CH CH2 COOH H3C OH

КАРНИТИН

3) Синтез креатина:

Креатин синтезируется в 2 стадии в почках и печени при участии 3 аминокислот: аргинина, глицина и метионина:

В почках: из аргинина и глицина образуется гуанидинацетат.

Гуанидинацетат транспортируется в печень.

В печени: происходит метилирование гуанидинацетата при участии SAM и образуется креатин.

Креатин с током крови транспортируется в мышцы и клетки мозга, где из него образуется соединение с макроэргической связью – креатинфосфат.

Реакция синтеза креатинфосфата легко обратима.

Креатинфосфат накапливается в мышечной и нервной тканях и служит резервной формой АТФ.

! В работающей мышце первые секунды работы происходит реакция расщепления креатинфосфата с образованием АТФ при участии креатинкиназы (субстратное фосфорилирование).

Чуть позже включается анаэробный гликолиз.

И только при дальнейшей работе включаются β-

окисление жирных кислот и аэробный распад глюкозы.

В мышцах: часть креатинфосфата неферментативно превращается в креатинин.

Креатинин не используется клетками и выводится с мочой.

В норме: с мочой выделяется ~ 1-2 г креатинина в сутки.

Определение содержания креатинина в моче используется для характеристики клубочковой фильтрации и диагностики заболеваний почек.

Регенерация метионина

В клетках организма происходит очень большой расход метионина, т.к. реакции трансметилирования происходят очень интенсивно.

Т.к. метионин – незаменимая аминок-та, то большое значение имеет регенерация метионина при участии заменимых аминокислот серина и глицина:

1) В ходе реакций трансметилирования от SAM отщепляется CH3-группа и он превращается в

SAГ:

R + SAM–S+–CH3 → R–CH3 + SAГ

2) SAГ под действием гидролазы распадается на аденозин и гомоцистеин:

SH

CH2

SAГ + H2O Аденозин + CH2

HC NH2

COOH

Гомоцистеин

3) Гомоцистеин может превращаться в метионин при участии фермента гомоцистеинметилтрансферазы.

Метилен-H4-

CH3

-фолат

SH

Гли

S

CH2

Метил-H4-

Сер

CH2

CH2

-фолат

H4-фолат

CH2

HC

NH2

HC

NH2

B12

COOH

COOH

Гомоцистеин

Метионин

Донор метильной группы в этой реакции – метил- H4-фолат.

Промежуточный переносчик метильной группы – метилкобаламин (производное витамина B12).

4) Образующийся метионин может снова активироваться и повторно использоваться в реакциях трансметилирования:

Метионин + АТФ → SAM + PPi + Pi

Обмен Фенилаланина и Тирозина

Фенилаланин – незаменимая аминокислота.

Используется в организме только в 2-х процессах: Субстрат для синтеза белков и превращается в тирозин.

! Превращение Фен в Тир необходимо в 1 очередь для удаления избытка Фен, т.к. его высокие концентрации токсичны для клеток.

В Тир превращается ~ 90% Фен:

Превращение Фен в Тир – это 1-ая реакция основного пути метаболизма Фен.

Все дальнейшие превращения в организме происходят уже с Тир.

При нарушении протекания реакции превращения Фен в Тир возникает заболевание – фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения).

Из-за невозможности превращения Фен в Тир, катаболизм фенилаланина протекает по

альтернативному пути:

При этом в крови и моче повышается содержание фенилаланина и метаболитов альтернативного пути: фенилпирувата, фениллактата, фенилацетата и др.

Симптомы: Резкое нарушение умственного и физического развития, судорожный синдром, «мышиный» запах.

Также встречается: нарушение пигментации кожи.

Фен и его производные, при их избытке, оказывают токсическое действие на клетки мозга, поскольку:

ограничивают транспорт Тир и Три через гематоэнцефалический барьер и тормозят синтез нейромедиаторов (дофамина, норадреналина, серотонина).

Без лечения больные фенилкетонурией не доживают до 30 лет.

Заболевание наследуется по аутосомнорецессивному типу.