Дезаминирование аминокислот

В тканях различают несколько вариантов дезаминирования: окислительное, непрямое, внутримолекулярное.

Окислительное – это ферментативный процесс отщепление NН₂ от аминокислоты после предварительного окисления аминокислоты. В окислительном дезаминировании участвуют ферменты:

Ø Альфа-амино-кислото-оксидазы – флавиновые кислоты. В качестве ко-ферментов. их роль не велика так как малоактивны в таких условиях так как оптимум рН=10

Ø Д-амино-кислото-оксидазы – флавиновые ферменты. ФАД – коферменты, оказывают Д – амино-кислоты

Ø Глютамат ДГ – НАД(НАДФ) зависимых феремнтов очень активный фермент, аллостерический, олигомерный ингибитором является АТФ. Наиболее активна в процессе окислительного дезаминирования включается глютаминовая кислота.

Ø Глицин-оксидаза

Биозначение: эта реакция позваляет аминокислотам освобождаться от аминогруппы и переходя в альфа-кето-кислоту включатся в цикл Кребса – биосинтетические процессы.

В тканях для большинтсва аминокислот в реакции трансаминирования и окислительного дезаминирования тесно друг с другом связаны и получили название:

Непрямое – так как возможности окислительного дезаминирования очень малы, поэтому вначале большинтсво аминокислот вступает в реакцию трансаминирования с альфа-кетоглютаровой кислотой. Образуется глютаминовая кислота подвергается активно окислительному дезаминированию под действием глютамат ДГ.

Около 1/3 аминокислот встраивается в непрямое дезаминирование.

Внутримолекулярное дезаминирование. В него чаще других входит гистидин, серин, треонин, цистеин. Для гистидина – происходит выделение NН₃ за счет внутримолекулярной перестройки:

Для серина:

У детей: процессы трансаминирования и дезаминирования идут более активно, чем у взрослых. Процессы

Декарбоксилирование – ферментативный процесс отщепления СО₂ из СООН групп.

Наиболее активно в деркарбоксилировании вступает гистидин, тирозин, глю кислота, триптофан. Образующийся при декарбоксилировании амины называются биогенными аминами, как правило, обладают высокой физиологической, биохимической активностью, влияют на тонус сосудов, нейромедиаторы психических процессов. К основным биогенным аминам относится:

Гистидин:

Синтезируется в тучных клетках, накапливается в секреторных гранулах выделяется при раздражении.

Эффекты: расширение сосудов, снижение АД, увеличивает тканевую проницаемость – отек, стимулирует желудочную секрецию, обладает бронхоспатическим эффектом. В высокой концентрации – медиатор воспалительных и аллергических реакциях.

Серотонин:

Синтезируется в хромофильных клетках, в некоторых ядрах подкорковых структур, тромбоцитах.

Эффекты: спазм сосудов, повышение АД, участвует в перистальтике кишечника, в реакции терморегуляции, в механизмах сна, является источником для синтеза гормона мелатонина, влияет на психические реакции человека. При нарушении обмена серотонима – шизофрения.

Катехоламины: дофамин, адреналин, норадреналин

Эффекты:

Адреналин - медиатор возбуждений, при его дефиците развивается болезнь Паркинсона (адинамия, ригидность, тремор).

Норадреналин – нейромедиатор вызывает спазм сосудов, повышают АД, стимулирует работу сердца.

ГАМК:

Это вещество является тормозным медиатором, улучшает кровоснабжение мозга, окислительные процессы.

Ацетилхолин, полиамин, спермин, спермидин: синтезируются из орнитина и метионина, входят в состав хроматина => участвует в регуляции процесса трансляции, транскрипции, репликации.

Так как биогенные амины очень активны, то распад биогенных аминов осуществляется несколькими способами: окисление, метилирование, дезаминирование и т.д. Основным способом является окислительное дезаминирование под действием ферментов аминооксидаз (моно МАО, поли ПАД). Ингибиторы МАО широко применяются для лечения.

ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ АММИКА И ПУТИ ОБЕЗВРЕРИЖИВАНИЯ

А образуется в результате дезаминирования таких веществ как аминокислоты, амины, пуриновые и пиримидиновые нуклеатиды. Аммиак чрезвычайно токсичное вещество. Токсичность аммиака объясняется многими его эффектами главными среди которых будут связывание альфа-кето-кислот и блокирование включений этих альфа-кето-кислот цикл Кребса, что нарушает энергетический обмен в тканях. Кроме того может повышается концент рация глютамата до токсичных для ткани мозга концентраций. Кроме того аммиак вызывает защелачивание тканей и нарушает транспорт Na и Са. Поэтому концентрация аммиака в тканях и в крови очень низка так в плазме крови: 20-80 мкмоль/литр. Эта низкая концентрация поддерживается наличием в организме путей связывания (обезвреживания) аммиака. Эти способы можно разделить на:

Ø временные (протекают в тканях)

· восстановительное аминирование альфа-кето-кислот

· амидирование белков

· синтез глютамина

Ø образование конечных продуктов азотистого обмена

· соли аммония

· мочевинамиди

Восстановление

Присоединение к альфа-кето-кислотам аммиака с одновременным восстановлением альфа-кето-кислоты с образованием аминокислоты.

В качестве альфа-кето-кислот используется пировиноградная кислота которая восстанавливается в фенлаланин, щавелевоуксусная в аспарагиновую кислоту, альфа-кето-глютаровая кислота получается глютаминовая кислота.