Anabolizam azotnihjedinjenja: Biosinteza aminokiselina, glutationa i biološki aktivnih amina Predavanja iz opšte biohemije Školska 2014/2015. godina Aminokiseline 1
Metabolizam aminokiselina Proteini iz hrane Aminokiseline Metaboliti glikolize i Krebsovog ciklusa Anabolički putevi Katabolički putevi Sinteza proteina Sinteza fiziološki aktivnih peptida Deaminacija Transaminacija Dekarboksilacija Amini Proteini i peptidi organizma Urea, CO 2 i H 2 O Balans aminokiselina u organizmu Proteini uneti hranom 100 g/dan Telesni proteini 400 g/dan Sinteza neesencijalnih amino kiselina Varira 300-400 g dnevno Telesni proteini Rezerva aminokiselina (100 g) 30 g dnevno Sinteza: Porfirina Kreatina Neurotransmitera Purina Pirimidina Drugih azotnih jedinjenja Glukoza CO 2 Ketonska tela, masne kiseline steroidi 2
Esencijalne i neesencijalne aminokiseline Esencijalne aminokiseline Neesencijalne aminokiseline Arginin Histidin Izoleucin Leucin Lizin Metionin Fenilalanin Treonin Triptofan Valin Alanin Asparagin Aspartat Cistein Glutamat Glutamin Glicin Prolin Serin Tirozin* Esencijalne i neesencijalne aminokiseline 3
Esencijalne aminokiseline Esencijalne aminokiseline 4
Biosinteza aminokiselina Esencijalne aminokiseline Arginin 7 Histidin 6 Izoleucin 8 (+ 6) Leucin 3 (+ 7) Lizin 8 Metionin 5 (+ 4) Fenilalanin 10 Treonin 6 Triptofan 5 (+ 8) Valin 1 ( + 7) Neesencijalne aminokiseline Alanin 1 Asparagin 1 Aspartat 1 Cistein 2 Glutamat 1 Glutamin 1 Glicin 1 Prolin 3 Serin 3 Tirozin* 1 Ukupno enzima 59 Ukupno enzima 15 Biosinteza neesencijalnih aminokiselina Prekursori neesencijalnih aminokiselina Alanin Piruvat Asparagin Aspartat Glutamin Intermedijeri ciklusa limunske kiseline Glutamat Prolin Serin Glicin Cistein Tirozin 3-fosfoglicerat Serin Serin (metionin) Fenilalanin 5
Biosinteza neesencijalnih aminokiselina Jetra Transaminacija odgovarajuće keto kiseline Glutamat kao donor amino grupe Biosinteza alanina Reakcija: transaminacija Prekursor: piruvat Enzim: alanin-aminotransferaza 6
BIOCHEMISTRY Dictionary, 2005 Biosinteza aspartata i asparagina transaminacija aspartat aminotransferaza amidacija asparagin sintetaza 7
Biosinteza glutamata i glutamina Glutamin: donor amino grupe u biosintetskim procesima depo amonijaka glutamin sintetaza Detoksikacija amonijaka u mozgu i jetri. Glutamin sintetaza: kontrolna uloga u metabolizmu amonijaka Biosinteza prolina γ-glutamil kinaza glutamat-5-semialdehid dehidrogenaza delta-1-pirolin-5-karboksilat dehidrogenaza 8
Biosinteza serina 3-fosfoglicerat dehidrogenaza piridoksal zavisna aminotransferaza fosfoserin fosfataza Serin, glicin i cistein 3-fosfoglicerat Serin Glicin Cistein 9
Biosinteza glicina Direktna konverzija serina u glicin (serin hidroksimetil transferaza) Kondenzacija CO 2 i NH 4+ (glicin sintaza) Serin Glicin Biosinteza cisteina 10
Biosinteza tirozina Fenilalanin hidroksilaza Regulacija biosinteze aminokiselina Kratkoročna regulacija alosterna inhibicija enzima Dugoročna regulacija stimulacija sinteze enzima 11
Biosinteza biološki aktivnih amina Histamin γ aminobuterna kiselina serotonin adrenalin noradrenalin dopamin Sintetišu se dekarboksilacijom odgovarajuće aminokiseline pod dejstvom piridoksal fosfat zavisnih dekarboksilaza Biosinteza histamina i GABA 12
Biosinteza histamina Biosinteza γ aminobuterne kiseline 13
Biosinteza serotonina (5- hidroksitriptamina) 1) Hidroksilacija triptofana 2) Dekarboksilacija 5-hidroksitriptofana Serotonin i kateholamini 14
Biosinteza kateholamina Noradrenalin Adrenalin Biosinteza: mozak i adrenalna medula Prekursor: tirozin (fenilalanin) Intermedijer: dihidroksifenilalanin (L-DOPA) Biosinteza kateholamina 15
Kateholamini Glutation Glutation: γ-glutamil-cisteinil-glicin γ-amidni most GSH GSSG 16
Uloga glutationa 1. Detoksikacija peroksida (glutation peroksidaza) 2. Regeneracija redukovanog glutationa (glutation reduktaza) 3. Tiol sulfidna ravnoteža proteina 4. Biosinteza leukotriena Uloga glutationa Odnos GSH : GSSG 100 : 1 Glutation reduktaza 17
Biosinteza glutationa (γglutamilski ciklus) 18