01 Amino asitlerin biyosentezi ve anaplerotik reaksiyonlar
advertisement
AMİNO ASİTLERİN BİYOSENTEZİ VE ANAPLEROTİK REAKSİYONLAR (1 saat) Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2009 20 standart amino asit, aynı karbon atomuna bağlanmış bir amino grubu ve bir karboksil grubu içermektedir 2 Besinlerden kaynaklanan amino asitlere ek olarak önemli miktarda amino asit doku metabolizması sırasında ortaya çıkmaktadır: 1) Vücuttaki proteinlerin yıkılması sonucunda amino asitler ortaya çıkar 2) Metabolik ara ürünlerden ve diğer amino asitlerden amino asitler sentezlenir 3 Vücutta metabolik ara ürünlerden amino asit sentezi için azot gerekmektedir 4 Azot, havadaki gazların yaklaşık %78’ini oluşturur. Hava azotundan yararlanmamız, azot döngüsü ile sağlanmaktadır 5 Standart aminoasitlerin hepsi vücutta metabolik ara ürünlerden sentez edilememektedir. Vücutta sentezlenemeyen, protein yapısı için besinlerle alınması zorunlu olan amino asitlere esansiyel amino asitler denir 6 Vücutta metabolik ara ürünlerden sentez edilebilen amino asitler, esansiyel olmayan amino asitler olarak bilinirler 7 Esansiyel olmayan amino asitlerin biyosentezi Esansiyel olmayan amino asitlerin oluştuğu metabolik ara ürünler üç gruba ayrılabilir: -Glikolitik yoldaki ara ürünler -Trikarboksilik asit döngüsünün (TCA döngüsü) ara maddeleri -Diğer amino asitler 8 Glikolitik yoldaki ara ürünlerden sentezlenen amino asitler, alanin, serin, glisin ve sisteindir 9 Glukoz Glisin Metionin (S) 3-fosfogliserat Serin Pirüvat Sistein Alanin 10 Alanin biyosentezi Alanin, pirüvik asit ve glutamattan alanin aminotransferaz (ALT, GPT) etkisiyle sentezlenir ALT 11 12 Serin biyosentezi Serin, 3-fosfogliserattan bir dizi reaksiyon sonucu sentezlenir Serin, fosfogliserat dehidrojenazın allosterik inhibitörü gibi görev yapar ve kendi oluşumunu düzenler 13 Glisin biyosentezi Glisin, serin hidroksimetil transferaz enziminin katalizlediği reaksiyonda serinden sentezlenir 14 Sistein biyosentezi Sistein, serin ve metioninden sentezlenir. Serin, karbon iskeleti ve amino grubunu, metionin ise transsülfürasyon vasıtasıyla kükürt sağlar 15 16 Sistein kalıntılarının polipeptit zincirlerine katılımından sonra, NAD-bağımlı sistin redüktaz ile oksidasyonları sonucu sistin oluşur 17 Sisteinden, O2 ve Fe2+ veya Cu2+ gibi katyonların varlığında, enzimatik olmayan bir yol ile de sistin oluşabilmektedir 18 Trikarboksilik asit döngüsünün (TCA döngüsü) ara maddelerinden sentezlenen amino asitler, aspartat, asparajin, glutamat, glutamin ve prolindir 19 20 Aspartat biyosentezi Aspartat, oksaloasetat ve glutamattan aspartat aminotransferaz (AST, GOT) etkisiyle sentezlenir AST 21 Asparajin biyosentezi Asparajin, aspartatın amididir Asparajin, aspartat ve glutaminden, asparajin sentetazın katalitik etkisiyle ve ATP’den sağlanan enerji ile, irreversibl bir reaksiyonda oluşur 22 Glutamat biyosentezi Glutamat, -ketoglutarat ve amonyaktan glutamat dehidrojenaz etkisiyle sentezlenir 23 Glutamat, -ketoglutarat ve bir başka amino asitten aminotransferaz (transaminaz) etkisiyle de sentezlenir 24 Glutamin biyosentezi Glutamin, glutamatın amididir Glutamin, glutamat ve amonyaktan, glutamin sentetazın katalitik etkisiyle ve ATP’den sağlanan enerji ile, irreversibl bir reaksiyonda oluşur 25 Prolin biyosentezi Prolin, -ketoglutarattan bir dizi reaksiyon sonucu sentezlenir 26 Polipeptit zincirlerinde bulunan prolin kalıntılarından, karışık fonksiyonlu oksijenazlar kullanılarak 4-hidroksiprolin oluşturulur 27 Arginine biyosentezi Arginine, erişkinlerde esansiyel değildir; ketoglutarattan bir dizi reaksiyon sonucu oluşan ornitinden üre döngüsünde ortaya çıkar 28 Tirozin biyosentezi Tirozin sentezi için esansiyel bir amino asit olan fenilalanin gereklidir. Tirozin, esansiyel bir amino asit olan fenilalaninin hidroksilasyonu ile sentezlenir 29 Fenilalanin hidroksilazda genetik bir defekt sonucunda fenilketonüri (PKU) diye bilinen hastalık meydana gelir 30 Fenilketonüri (PKU), En sık karşılaşılan, genetik, amino asit metabolizması bozukluğudur. Otozomal resessif taşınır 31 32 PKU, doğumda normal görünen bebeklerde gelişme geriliği, beslenme güçlüğü ve pilor stenozunu düşündürebilecek ciddi kusmalar gibi özgün olmayan ilk belirtilerle ortaya çıkar 33 Fenilketonüri (PKU), genellikle fenilalanin hidroksilaz kusuruna bağlı olmakla birlikte, daha nadir olarak tetrahidrobiopterin kofaktörünün veya bu kofaktörün indirgenmiş aktif durumda kalmasını sağlayan dihidrobiopteridin redüktaz eksikliklerine bağlı olarak ortaya çıkmaktadır 34 Fenilalanin hidroksilaz kusuru tam (klasik PKU) veya kısmi (tip II ve III PKU) olabilmektedir Tüm olguların yaklaşık yarısını oluşturan klasik fenilketonüride fenilalanin hidroksilaz hiç bulunmamakta fenilalanin tüm vücut sıvılarında birikmekte ve fenilpirüvat üzerinden katabolize olmaktadır 35 PKU’de idrar ile büyük miktarlarda fenilpirüvat, fenillaktat, fenilasetat ve fenilasetilglutamin atılır 36 Bazı bebeklerin idrar ve terlerinde karakteristik küf kokusu olmaktadır Fenilalanin ve metabolitlerinin birikimi, hayatın erken evrelerinde beyin gelişimini bozarak zeka geriliğine yol açmaktadır 37 Histidin biyosentezi Histidin, erişkinlerde esansiyel değildir; olasılıkla riboz-5-fosfattan oluşan PRPP’tan bir dizi reaksiyon sonunda oluşur 38
