Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Nem esszenciális aminosavak szintézise Aminosavak átalakulásai (lebomlás)

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Nem esszenciális aminosavak szintézise Aminosavak átalakulásai (lebomlás)"— Előadás másolata:

1 Nem esszenciális aminosavak szintézise Aminosavak átalakulásai (lebomlás)

2 A nem esszenciális aminosavak bioszintézise Glucose 3 – Phosphoglycerate Pyruvate Ac – CoA Tyr Phe* Ser Gly Cys Met* Ala Glu Asp Oxalo- Citrate acetate  -keto- glutarate Succinyl- CoA Citric cycle Gln Glu Asn Glu Gln Arg Pro Glu: „central role”

3 A tirozin (Tyr) bioszintézise COOH C CH 2 H NH 2 Phe* COOH C CH 2 H NH 2 OHOH O2O2 H2OH2O THB DHB Tyr COOH C = O CH 2 Transzamináz Fenilpiruvát Fenillaktát Fenilacetát Fenilalanin hidroxiláz Fenilketonuria: Mentál retardáció (magas Phe szint gátolja a szerotonin bioszintézist, szellemi visszamaradottság). Elmegyógyintézetekben a betegek 1%-a fenolketonuriás volt. Várható élettartam: 25 év Dg: Phe a vérben DNS próba fenilalanin hidroxilázra Th: fehérje mentes diéta (+Phe- mentes aminosavak). IQ ~93 ( ha diéta 1 év után IQ~53) Tiroxin Melanin Norepinefrin (noradrenalin) O H H-NH-N H2NH2N N RHRH N NHNH = Tetrahidrobiopterin (THB) NAD NADH O N H2NH2N N RHRH N NHNH = Dihidro biopterin (DHB) Dihidropteridin reduktáz

4 A Cys bioszintézise Met HOOC – C – CH 2 – CH 2 – SH H NH 2 Homocystein Homocystin - uria Cystathionine* synthase (PP) H2OH2O HOOC – C – CH 2 – CH 2 – S – CH 2 – C – COOH H H NH 2 Cystathionine H2OH2O Cystathioninase (PP) Cystathionuria NH + 4 HOOC – C – CH 2 – CH 3 O α - ketobutyrate ═ HS – CH 2 – C – COOH H NH 2 Cys * In Synthase defect homocystein is accumulated in blood : thrombomodulin in urine: homocystin HO – CH 2 – C – COOH H NH 2 Ser

5 HO – CH 2 – C – COOH H NH 2 Ser THF Serine transhydroxy methylase H 2 O Methylene – THF NH 4 HCO 3 Metilén – THF COOH C – NH 2 H 2 Gly Ethanolamine H – C ═ O COOH Glyoxylate in liver: Gly - transaminase oxidation H – C ═ O COOH oxalate A Gly bioszintézise COOH glyoxylate hyperoxaluria

6 Az aminosavak degradációja Protein Aminosav Katabolizmus 25% 75% Az aminosav felesleg nem raktározódik (mint a zsírsavak és a glukóz): energia forrásként szolgálhat. Az  -amino csoportokból urea szintetizálódik (ornitin ciklus). A szénváz a citrát ciklusba kerül.

7 R H – C – NH 2 COOH Piruvát Acetil-CoA Oxálacetát Citrát Aceto-acetil CoA Szuccinil  -ketoglutarát CoA Glukóz PEP NH 4 Citrulin Ornitin Arg- szuccinát Arg NH 2 - C - NH 2 O = Urea Citrát kör Ornitin- ciklus

8 A nitrogén sorsa N a vizeletben (%): Urea 86 Kreatinin 4.5 Ammonia 2.8 Urát 1.7 Egyéb 5 Májban: Aminosav  -keto-glutarát NADH NH 4 Ser Thr Dehidratáz Oxidativ dezaminálás  -ketosav Glu NAD Aminotransferázok Glutamát dehidrogenáz Bélbaktériumok Gln Urea Aminotransfer Az NH 4 (normál szintje  M vérben) rendkívül toxikus a központi idegrendszerre vizio, tremor, konfuzió kóma halál (pl. súlyos májbetegségek) Az agy rendelkezik glutamin szintetázzal

9 Ammónium eliminálása (Ornitin ciklus) (Krebs and Henseleit*, 1932) NH CO 2 + 3ATP + H 2 O + Asp Urea + 2ADP + 2Pi + AMP + PPi + Fumarate NH 4 + H2OH2O CO 2 2ATP 2ADP Pi O ¯ P O C NH 2 O O O¯ ══ Carbamoyl - P + Transfer anhydride bond (high transfer potential) Carbamoyl – phosphate synthetase + Carbamoyl – P used for pyrimidine synthesis is produced by a slightly different mechanism Ornithine Glu „szabad” (bélből)

10 COOH C – NH 2 (CH 2 ) 3 N – H C NH 2 H O ═ COOH C – NH 2 (CH 2 ) 3 N H 2 H COOH C – NH 2 CH 2 COOH H COOH C – NH 2 (CH 2 ) 3 N – H C NH 2 H HN═ COOH C – NH 2 (CH 2 ) 3 N – H C N H HN═ COOH C – H CH 2 COOH H Mithochondria Asp Citruline Ornitine Ornithine – transcarbamoylase Arginino succinate – synthetase ATP AMP PPi Pi Condensation Ornitine cycle Hydrolysis Arginase NH 2 C = O NH 2 Urea H2OH2O Arginino – succinase (liáz) Argininosuccinate Arg Cytosol Fehérjeszintézis H C COOH HOOC C H ═ Fumarate Carbamoyl – P

11 Gln Glu  -ketoglutarát Gln-áz ATP HN 4 Gln szintetáz Gln- szintetáz Gln-áz N-acetil-Glu Ac-CoA Bél NH 4 (  40%) Glu-dehid- rogenáz (20%) Karbamoil-P szintetáz 2ATP CO 2 P - C - NH 2 O = Ornitin ciklus Urea Karbamoil szintáz (Rate-limiting step) Máj-vér: (  40%) Asp, Thr, Gly Ser, Glu, Gln  

12 Karbamoil-P Ornitin Arg Citrullin Arg-szukcinát Urea Bél NO Máj: Endotel Makrofág NO hatások: Agy (Ca 2+ - függő): neurotransmitter Erek (Ca 2+ - függő): vasodilator Makrofág (Ca 2+- független): citotoxikus (tumor) Citrullin Arg Vese Arg Citrullin Endotel Citrullin Ornitin Glu Gln Bél Arg Szövetek Ornitin poliaminok

13 Glucose PEP Pyruvate Ac – CoA AcAc CoA Fatty acids AA ketons Glu NH + 4 CO 2 Carbamoyl – P Citruline Ornithine Arginino succinate Arg Urea Ornitin ciklus Oxaloacetate Citrate α – keto – glutarate Malate Fumarate Succinyl – CoA Citrát kör AA Asp α – keto – glu Glu

14 Nitrogén monoxid szintáz (Mr ~ ) Arg NH C – NH 2 NH 2 = Arg NH C – N - OH NH 2 = H O2O2 H2OH2O BH 4 BH 2 Biopterin reduktáz domain FMN FADH 2 NADP Malát FMNH 2 FAD NADPH Piruvát CO 2 N-quanidino-hidroxil arginin O2O2 H2OH2O NONO Citrullin COOH C – NH 2 (CH 2 ) 3 N – H C = O NH 2 H Citrullin Nitrogen monoxid

15 Az ornitin ciklus enzim defektusai Bármely reakció teljes blokkja összeegyeztethetetlen az élettel; csak részleges blokkok Citrullin Arginino – szuccinát Arg Ornitin Ornitin transzkarba- moiláz Arginino szukcinát – szintetáz Arginino – szukcináz argináz Urea Hiperargininémia II tipusú hiperammonémia (pirimidin metabolitok is emelkedettek) NH + 4 CO 2 Karbamoil –P – szintetáz Karbamoil - P I tipusú hiperammonémia kmkm Citrullinuria Argininoszukcinát acidémia NH + 4 Glu Gln A cerebrospinál folyadékban hányás, letargia, mentál retardáció Th: fehérjementes diéta esszenciális aminosavak keto formái („ Ketosteril”)

16 Fate of carbon skeleton in amino acid degradation Amino acids, after deamination, may lead to glucose or ketone body formation; amino acids as energy sources: Ketogenic and glucogenic amino acids Glucose PEP Pyruvate Acetyl-CoA Acetoacetate Ketone bodies Oxaloacetate Malate  -ketoglutarát Fumarate Succinyl-CoA Methylmalonyl-CoA Gly Ser Trp Ala Cys S 2 O 2 2- Ile Leu Lys Trp Tyr Phe Glu Gln LysLys His Pro Orn Arg Val Ile Met Thr Asp Asn Tyr Phe

17 Catabolism of Phe and Tyr (both ketogenic and glucogenic) COOH C CH 2 H NH 2 Phe COOH C CH 2 H NH 2 O2O2 H2OH2O Phenylalanine hydroxilase (monooxygenase) Phenylketonuria (PKU) hyperphenilalaninemia I Tyr OHOH Melanine Epinephrine Thyroxine O H H-N H2NH2N N RHRH N NHNH Tetrahydro- biopterin N O N = = = = Quinonoid Dihydro- biopterin Dihydro- pteridine reductase Hyperphenyl- alaninemia II-V NAD NADH COOH C = O CH 2 OH  -ketoglutarát Glu Tyrosine transaminase Tyrosinemia type II p-Hydroxphenyl piruvat

18 COOH C = O CH 2 OH p-Hydroxphenyl piruvat O2O2 CO 2 Hydroxyphenylpiruvate hydroxilase (a dioxygenase) CH 2 - COOH OHOH HOHomogentisate O2O2 Alcaptonuria Homogentisate oxidase Isomerase Hydrolase CH 3 – C – CH 2 - COOH O = Acetoacetate HOOC – C = C - COOH H H Fumarate

19 Phe és Tyr anyagcsere zavarok

20 Fenilketonuria (PKU) Phe Tyr DOPA O2O2 O2O2 Phe- hydroxiláz Tyr- hidroxiláz Melanin THB DHB NADH DHB-reduktáz „kofaktoros”  Noradrenalin Adrenalin Homogentizinsav Fumársav Acetoacetát  Tirozinémia ( szem és bőr léziók)   Alkaptonuria. B enignus: homo- gentizánt a vizeletben, polimerizáció, „pigment arthritis” (Ochronosis) „klasszikus” THB Tyr- transzamináz Homogentizát- oxidáz

21 THB: tetrahidrobiopterin (BH4 ) („kofaktoros” - PKU) THB DHB Trp O2O2 CO 2 Szerotonin Trp-hidroxiláz Arg NO THB DHB Citrullin PKU: Fenilketonuria THB DHB DHB-reduktáz Tyr DOPA Tyr- hydroxiláz NO-szintáz

22 Adrenalin Trp-lebomlás

23 COOH C CH 2 H NH 2 COOH C CH 2 H NH 2 Serotonin synthesis NHNH NHNH HO - 5 – Hydroxy -tryptophan Trp THB DHB O2O2 Tryptophane hydroxilase (in brain) 5 – Hydroxyindole acetate NHNH HO - - CH 2 -COOH Mono amine oxidase NH + 4 (MAO) O2O2 Inhibitors N HO - - CH 2 –CH 2 NH 2 (5-Hydroxytryptamine) Decarboxylase (Vitamin B 6 ) CO 2 Serotonin

24 Neutrotransmitter: LSD competition (hallucination), Control of temperature, sleep, mood etc. Vasoconstriction Growth hormon secretion 60% of Try (normally 1%) is converted to Serotonin. Decreased NAD production (pellagra symptoma) Serotonin actions Intestinal carcinoma: Argentaffinoma Serotonin

25 Hét főbűn (serotonin) Accidia „lustaság, restség” Luxuria „bujaság, kéjelgés” Superbia „gőg, kevélység” Ira „harag, düh” Invidia „irigység, féltékenység” Avaritia „kapzsiság, fösvénység” Gula „torkosság, falánkság” A szerotonin neutrotranszmitter működésének eltérései állhatnak mögötte. Receptor, transzporter, enzim biokémiai és molekuláris genetika Triptofán étrend

26 Catabolism of Ile (both ketogenic and glucogenic) COOH C – NH 2 C – CH 3 CH 2 CH 3 H H COOH C = O C – CH 3 CH 2 CH 3 Isoleucine transaminase  -keto Glu Glu C –S - CoA C – CH 3 CH 2 CH 3 H O = HS-CoA CO 2 NAD NADH Ketoisocaproate dehidrogenase  -keto isocaproate Isovaleryl-CoA FAD C –S - CoA C – CH 3 C = O CH 3 H O = C –S - CoA C – CH 3 C - OH CH 3 H O = C –S - CoA C – CH 3 CH CH 3 H O = H FADH 2 Isovaleryl-CoA dehydrogenase Dehydrogenase NADH NAD H2OH2O Hydratase = Ile Methylcrotonyl-CoA

27 HS -CoA CH 3 – C – S – CoA Acetyl-CoA CH 3 CH 2 C = O S - CoA COOH C – CH 3 C = O S -CoA H CO 2 ATP Carboxylase (Biotin) Thr Met Val Propionyl-CoA Methyl-malonyl-CoA Methyl-malonyl-CoA- mutase (Vit-B 12 ) COOH CH 2 C - S -CoA O = Succinyl-CoA O =

28 Catabolism of Val, Thr, Met

29 Cobalamin (Vitamin B 12 ) Coenzyme B 12 catalyzes intramolecular rearrangement *: H COOH H - C - C – H H C – S – CoA O = H COOH H - C - C – H H C – S – CoA O = Methylmalonyl CoA mutase Coenzyme B12 Methylmalonyl CoA Succinyl-CoA Citrate cycle Ser THF Gly Porphyrins Heme * also methyltransferase

30 B- 12 Vitamin (kobalamin)

31 N N NH 2 N N – CH 2 O OH OH Co N N NH 2 N N O – P – O – P – O - – P – O – CH 2 O O-O- O OH OH O ¯ O B – 12 Vitamin (Kobalamin) + ATP ═══ B-12 - Koenzim

32 Vitamin B 12 transports Microorganism Vitamin B 12 in Stomach Intrinsic factor (kDa 59) B 12 - Complex In Ileum Trans- cobalamin II in Blood Releasing factor Gastrec- tomy B 12 ATP Vitamin B 12 Transferase Stored B 12 in Liver Coenzyme –B 12

33 Coenzyme - B 12 – Homocys- CH 3 - transferase Methyl malonate Acidosis Homocystein If Coenzyme B 12 Met Neurologic disorder - CH 3 THF -CH 3 „Folate- trap” THF For synthesis of dTMP, purine, pyrimidine, in Erythro- nucleic acids cytes Anemia Succinyl - CoA Citrate cycle Heme Th: If transferase defect or B 12 deficiency, Coenzyme B 12 i.m If mutase defect, lethal Mutase Th: Coenzyme B 12 or vita min B 12

34 COOH C CH2 H NH2 H C CH2 H NH2 Histamine N N - H Histidine decarboxylase CO 2 His Histamine Ergot-alkaloid (smooth muscle contraction in uterus) Produced and stored mainly in mast cells. In circulation: Dilation of capillaries : local edema, Decrease of blood pressure, if sever: shock Histamin stimulates HCl secretion Histamin is released in anaphylaxis, allergy Bronchoconstriction Antihistamines Histamine is inactivated in the liver by methylation and oxidation ( N – methyl, N' – acetyl-histamine) N N - H

35 In blood, T 4 is bound to Thyroxine binding-globulin (TBG) (63kDa) Reservoir of T 4 (association/ dissociation) COOH C CH 2 H NH 2 I O OH DNA binding domain Hormon binding domain T 4: Tetraiodothyronine (tiroxin) TBG – T 4 in Blood in Cell T 3 rT 3 (reverse: inactive) T3T3 Thyroid hormon Receptor (40 kDa) In cell DNA Several hundreds of thyroid- induced enzymes: O 2 consumption, cardiac output, cAMP, CNS excitation, etc. Thyroxin

36 Thyroxine (3, 5, 3’, 5’ –Tetraiodothyronine: T 4 ) Hypothalamus Pituitary TRH TSH (28 kDa) Hypertrophy (Gravesdisease) ATP T4T4 I I Tyr Tyr Thyreoglobuline Thyroid peroxidase Proteolysis I in blood/thyroid: 1:100 T 4 in Blood Thyroid TBG Food TBG – T 4 Dehalogenase


Letölteni ppt "Nem esszenciális aminosavak szintézise Aminosavak átalakulásai (lebomlás)"

Hasonló előadás


Google Hirdetések