AMİNO ASİTLERİN KARBON İSKELETLERİNİN KATABOLİZMASI

OLAĞAN L-α AMİNO ASİTLERİN KARBON İSKELETLERİN AMFİBOLİK ARA-MADDELERE ÇEVRİLİŞİ

Tekil amino asitler, katabolizmalarının son ürünleri olarak oluşan ilk amfibolik ara ürünlere dayanılarak gruplandırılıp incelenmişlerdir.
Başlangıçtaki (sıklıkla amino asid katabolizmasında ilk reaksiyon olan) bir basamak α- azotun ortadan kaldırılmasını kapsar. Bu genellikle (ama her zaman değil, örneğin prolin,hidroksiprolin,lizin dışında) transaminasyon gerektirir.
Geride kalan azotsuz karbon iskeleti çoğu zaman sadece okside edilmiş bir hidrokarbondur ve artık özel olarak amino asid türevi şeklinde nitelenemez.
Dallı zincirli amino asidler olan lösin,izolösin ve valinden türeyen karbon iskeletleri dallı- zincirli lipidlerin katabolizmasına analog reaksiyonlarla yıkılırlar.

Asparajin ve aspartatın 4karbon atomunun hepsi asparajinaz ve transaminaz yolu ile okzaloasetata çevrilir.

Glutamin ve glutamatın katabolizması asparajin ve aspartatın kine benzer bir şekilde ilerler; yalnız okzaloasetatın metilen homologu ile α-ketoglutarat oluşur.
Aspartat ve glutamat aynı transaminazın substratları iken, asparajin ve glutamin farklı enzimler tarafından katalizlenir.

L-prolin’in 5karbonunun hepsi α-ketoglutarat oluşturur.

Her ne kadar arjinin ve histidin de α-ketoglutarat oluştururlarsa da, bu 6-karbonlu amino asitlerden önce bir karbon veya 2(histidin) veya 3(arjinin) azot atomlarının mutlaka çıkarılması gerekir.

Arjininde bu, sadece tek bir basamağa ihtiyaç gösterir: guanido grubunun arjinaz tarafından katalize olunan hidrolitik olarak ortadan kaldırılışı. Ürün, ornitin, ondan sonra, δ-amino grubunda transaminasyon geçirir; Prolin için anlatıldığı üzere, α-ketoglutarata çevrilen glutamat γ-semialdehid teşkil eder.

Histidin söz konusu olunca, fazla karbon ve azotların ortadan kaldırılması,4 reaksiyona ihtiyaç gösterir. Histidin’in deaminasyonu ürokanat oluşturur. Ürokanatın ürokanaz tarafından katalize olunan 4-imidazolon -5-propiyanata çevrilişi, hem H2O eklenmesi ve hem de bir iç oksidasyon –redüksiyonu ilgilendirir.

Her ne kadar 4-imidazolon -5- propyonat daha başka sonlara uğrayabilirse de α-ketoglutarata çevriliş, N-formiminoglutamata hidrolizi ilgilendirir; bunu, α-karbon üzerindeki formimino grubunun tetrahidrofolata transferi ve böylece N5 –formiminotetrahidrofolatın oluşması izler. Folik asit eksikliği bulunan hastalarda, bu son reaksiyon kısmen veya tamamen engellenir ve N-formiminoglutamat (Figlu) idrar içinde dışa atılır.

Bu, folik asit eksikliğine ait bir testin temelini teşkil eder. Bu testte, büyük bir doz histidin verildikten sonra idrarda N-formiminoglutamat tespit edilir.

Alanin,sistein, sistin, glisin, treonin ve serinin karbon iskeletlerinin piruvata çevrilişi şematik olarak aşağıda özetlenmiştir. Glisinin karbon atomunun her ikisi ve alanin, sistein ve serinin 3 karbon atomunun hepsi (treonin karbon atomlarından sadece 2’si ) piruvat oluşturur. Piruvat bundan sonra asetil-KoA ‘a çevrilebilir.

Glisinden oluşan ara ürünler arasında piruvat,CO2, 5,10 metilen tetrahidrofolat vardır. Glisinden piruvat oluşumu, serin hidroksimetil transferaz tarafından katalize edilerek serine dönüşümü ile olabilir.

OKZALOASETAT OLUŞTURAN AMİNO ASİDLER
Asparajin ve Aspartat
Α-KETOGLUTARAT OLUŞTURAN AMİNO ASİDLER
Glutamin ve Glutamat
Prolin
Arjinin
Histidin
PİRUVAT OLUŞTURAN AMİNO ASİTLER
Glisin
Alanin
Serin
Sistein ve Sistin
Treonin

ASETİL – KOENZİM A OLUŞTURAN AMİNO ASİDLER

Tirozin

A.Tüm reaksiyon dizisi:
B. Tirozin’in Transaminasyonu
– α- ketoglutarat transaminaz C. p-Hidroksifenilpiruvatın Homogentisata Oksidasyonu

P – Hidroksifenilpiruvat hidroksilazın, tirozinaz’ın D. Homogentisatın Fumarat ve Asetoasetat’a Çevrilişi

homogentisat oksidaz maleilasetoasetat sis, trans fumaril-asetoasetat hidrolaz Fenilalanin
Lizin ε- Triptofan kinürenin –antranilat yoluniasine Triptofan oksijenaz (triptofan pirrolaz),kinürenin formilazıkinürenin hidroksikinürenine 3-*hidroksiantranilat ‘akinüreninaz ksantüretik aside
SÜKSİNİL- KOENZİM A OLUŞTURAN AMİNO ASİDLER
Tüm Reaksiyonlar

Metionin

Lösin, Valin ve İzolösin

İşe karışan reaksiyonlardan birçoğu, düz ve dallı zincirli yağ asidi katabolizması reaksiyonlarına çok benzer.
A.Transaminasyon

B. Açil –KoA Tioesterlere Oksidatif Dekarboksilasyon

akağaç şurubu idrar hastalığında
C. α –β- Doymamış Açil-KoA Tioesterlerin Dehidrojenasyonu

izovalarik asidemiLösin Katabolizmasına Spesifik Reaksiyonlar
Reaksiyon 4L: β-Metilkrotonil KoA’nın Karboksilasyonu

Reaksiyon 5 L β-metilglutakonil-KoA’nın Hidrasyonu

Reaksiyon 6 L: β-hidroksi-β-metilglutaril-Koa’ın yarılması

Valin Katabolizması için Spesifik Olan Reaksiyonlar:

Reaksiyon 4 V: Metakrilik-KoA’nın Hidrasyonu

Reaksiyon 5 V: β-hidroksiizobütiril- KoA’nın Deaçilasyonu

Reaksiyon 6 V: β-Hidroksibütirat’ın oksidasyonu

Reaksiyon 7 V: Metilmalonat semilaldehidin sonu


İzolösin Katabolizmasına Spesifik Reaksiyonlar

Reaksiyon 4 I: Tiglil-KoA’nın Hidrasyonu.

Reaksiyon 5 I: α-Metil-β-hidroksibütiril- KoA’nın Dehidratasyonu

Reaksiyon 6 I: α-Metilasetoasetil-KoA’nın Tiolizi

AMİNO ASİD METABOLİZMASINDAKİ METABOLİK BOZUKLUKLAR

maks marjininosüksinik asidemi
Glisin

A. Glisinüri

B. Primer Hiperokzalüri

Fenilalanin

Fenilketonüri,
ferrik klorür
Tirozin

tirozinemi
B. Tirozinozis
Enzim bozukluğu, muhtemelen ya karaciğere ait
p-hidroksifenilpirüvat hidroksilaz tirozin transaminaz

B.Tirozinemi

Kendilerinde plazma tirozin düzeylerinin normalin çok üstüne yükselmiş bulunduğu 100’den fazla vaka yayınlanmıştı. Kliniksel bulgular, hepatosplenomegali’yi, nodüler bir karaciğer sirozunu, tirozin ve metionin metabolizması anormalliklerin, p-hidroksifenillaktik asidüri’yi, böbrek tübülüsünden reabsorbsiyonda birçok defektleri (bozuklukları) raşitizmi, hiperfosfatüri’yi ve proteinüri’yi ve amino asidüri’yi kapsarlar. Kalıtımla geçici (herediter) olduğu anlaşılıyor ise de, bunun tam doğru doğası bilinmiyor. Fenilalanin miktarı az bir diyetle tedavi, böbrek fonksiyonunu daha iyi hale getirir ve beklide dejeneratif karaciğer değişikliklerini de geciktirir.

C.Alkaptonüri
homogentisat oksidaz
Histidin
B. Histidinemi

imidazol pirüvik asidhistidazının,imidazol pirüvik asid Histidinin idrarla dışa atılışında göze çarpan bir artış, normal gebelikte karakteristik bir bulgudur; gebelikle ilişkili hipertansif bozukluklarda meydana gelmez. Bu olay, büyük ölçüde, böbrek fonksiyonunda meydana gelen gebelik hipertansif bozukluklarında olduğu kadar normal gebeliğin de karakteristiği olan, değişikliklere dayanılarak açıklanabilir.

B.İmidazol Aminoasidüri

serebromaküler dejenerasyonlukarnozinanserin,histidin 1-metilhistidini Bu hastalık biyokimyasal bakımdan, triptofan metabolizmasına ait bir bozukluk olan Hartnup hastalığında rastlanan bulgulara benzer gibi görünüyor. Birisinde imidazollerin ve diğerinde (Hartnup hastalığı) indollerin taşınışında bozukluk vardır.

Prolin ve Hidroksiprolin
Sırasıyla sadece 2ve 3 hastada bildirilmişlerdir. Hepsinde şiddetli bir mental geri kalış vardı. Prolin ve hidroksiprolin bakımından kısıtlanmış diyetlerin, tedavi edici faydalarının şüpheli olduğu anlaşılıyor.

Comments: (0)