Proteázok Osztályozás hatásmechanizmus szerint:

Az előadások a következő témára: "Proteázok Osztályozás hatásmechanizmus szerint:"— Előadás másolata:

1 Proteázok Osztályozás hatásmechanizmus szerint:
Szerin proteázok (Ser-His-Asp) pl: tripszin, kimotripszin, elasztáz Cink proteázok (Zn2+ és Glu) pl: karboxipeptidáz A Karboxil-proteázok (2 Asp) pl: pepszin (cisztein-, treonin-, glutamát-proteázok)

2 Proteázok Osztályozás működési hely szerint: Exogén Endogén
Extracelluláris Intracelluláris

3 Exogén proteázok Pepszin: Karboxil proteáz
Aromás és savanyú aminosav (-) mellett Gyomor fősejtjei termelik (gasztrin) Savanyú közegben (pH: 1-2) aktív Pepszinogén (40 kDa), önemésztődés Gyomor fedősejtjei HCl-t termelnek

4 Exogén proteázok Tripszin:
Pankreász termeli (tripszinogén, kolecisztokinin) Limitált proteolízis (enteropeptidáz) Bázikus (+) aminosavak C terminálisán hasít (Lys, Arg) Más proenzimeket hasít, aktivál (kimotripszinogén, proelasztáz, prokarboxipeptidáz-A) Tripszin inhibítor, α1 antitripszin (elasztáz gátlás, Met358 szulfoxiddá oxidálódhat)

5 Intracelluláris fehérjebontás
Receptormediált endocitózis: Asziálglikoprotein receptorok a májsejteken Endocitózis: Lizoszómák ATP-függő fehérjeemésztés: Ubikvitináció lizinen, majd poliubikvitináció Proteaszóma komplex

6 Extracelluláris proteázok
Extracelluláris fehérjék hidrolízise Kollagenázok Mátrix metalloproteázok Katepszinek egy része Elasztázok egy része Plazmin aktiválja Zimogének Makrofágok és neutrofil granulociták termelik

7 Aminosavak, oligopeptidek, fehérjék felszívódása
Na+-facilitált transzporterek, H+-facilitált transzporterek Diffúzió, endocitózis (antitestek, antigének) Gamma-glutamil ciklus Felszívódás után az aminosavak többsége a májba kerül, a Gln és az elágazó láncúak viszont főleg a perifériás szervekhez

8

9 A γ-glutamil ciklus Cys-Gly Gly γ-Glu-Cys Cys Glu glutation (GSH)
sejtmembrán citoszol oxoprolin Glu Cys-Gly γ-Glu-Cys Cys Gly glutation (GSH) ATP ADP + Pi γ-glutamil- transzferáz glutamil- ciklotranszferáz oxoprolináz cisztein- szintetáz glutation- peptidáz A γ-glutamil ciklus

10 Aminosavak osztályozása
Esszenciális Nem esszenciális His, Leu, Ile, Lys, Met, Phe, Thr, Trp, Val Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg Gamma-karboxi- glutaminsav (Gla) Szelenocisztein, Pirrolizin, N-formil-metionin Hidroxiprolin (Hyp) Hidroxilizin (Hyl)

11 Aminocsoport szállítása: A glutamát központi szerepe
bacik, növények állatok, ember glutamát- dehidrogenáz NH4+ NAD(P)H H2O NAD(P) glutamin szintetáz ATP ADP + Pi α-keto- glutarát glutamát reverzibilis, koncentrációfüggő Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg

12 Aminocsoport szállítása: A glutamát központi szerepe
ALAT (GPT) alanin α-keto- glutarát oxál- acetát aszpartát glutamát piruvát ASAT ALAT transzaminázok Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg ASAT (GOT)

13

14 Transzaminálás és piridoxál foszfát

15 C1-csoport szállítók: A THF

16

17 A metilcsoport szállítója: Az S-adenozil- metionin akceptor
akceptor-CH3 SAH-metiltranszferáz S-adenozil-homocisztein S-adenozil-metionin homocisztein ATP 3 Pi hidroláz THF-CH3 THF homocisztein- metiltranszferáz metionin transzferáz H2O adenozin

18 A nem esszenciális aminosavak szintézise

19 szerin-hidroximetil-
NAD NADH Glu α-ketoglutarát 3-foszfoglicerát- dehidrogenáz transzamináz Pi foszfoszerin- foszfatáz THF H2O metilén-THF 3-foszfoglicerát 3-foszfohidroxi-piruvát 3-foszfoszerin szerin glicin CO2 NH4+ glicin-szintáz szerin-hidroximetil- transzferáz + piruvát szerin- ammónia- liáz alanin hidroxipiruvát glicerát glicerát- kináz ADP ATP 2-foszfoglicerát Szerin és glicin átala- kulása Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg

20 Glicin átalakulása Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser,
Tyr, Arg

21 A cisztein keletkezése
SAM H2O cisztationin- szintáz + ATP 3 Pi -CH3 adenozin metionin szerin homocisztein cisztationin cisztein α-ketobutirát cisztationin-liáz NH4+ NAD, HS-KoA NADH, CO2 α-ketosav- dehidrogenáz propionil-KoA Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg

22 A prolin és az arginin szintézise
ATP NAD(P)H ADP+Pi NAD(P) H2O ½ O2 glutamát γ-glutamát- szemialdehid prolin α-ketoglutarát ornitin ornitin-ciklus Arg Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg

23 A tirozin szintézise Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser,
fenilalanin-hidroxiláz O2 tetrahidro- biopterin H2O dihidro- DHB- reduktáz NAD(P)H NAD(P) fenilalanin tirozin Glu α-keto- glutarát + fumarát acetoacetát p-hidroxi- fenilpiruvát Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg

24 Aszparagin szintézis Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser,
+ ATP AMP+PPi aszparagin-szintetáz aszpartát glutamin glutamát aszparagin H2O NH4+ aszparagináz Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg

25 Az arginin átalakulásai Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser,
CO2 + NH4+ karbamil- foszfát- szintetáz 2 ATP 2 ADP + Pi ornitin- transzkarbamiláz Pi argino- szukcinát- szintáz ATP AMP + 2Pi arginoszukcinát-liáz argináz H2O karbamil-foszfát arginoszukcinát urea ornitin citrulin aszpartát fumarát mitokondrium citoplazma arginin Az arginin átalakulásai Ala, Asp, Asn, Cys, Gln, Glu, Gly, Pro, Ser, Tyr, Arg

26 Aminosavak lebomlása:
Az aminocsoport sorsa

27

28 Az ammónia sorsa: Az urea CO2 + NH4+ karbamil- foszfát- szintetáz
2 ATP 2 ADP + Pi ornitin- transzkarbamiláz Pi argino- szukcinát- szintáz ATP AMP + 2Pi arginoszukcinát-liáz argináz H2O karbamil-foszfát arginoszukcinát urea ornitin citrulin aszpartát fumarát mitokondrium citoplazma arginin Az ammónia sorsa: Az urea

29 Az ammónia sorsa: A kreatinin
transz- amidináz guanidino-acetát ornitin glicin arginin kreatin SAH SAM ATP ADP Pi kreatinin kreatin-foszfát kreatin- kináz metiltranszferáz

30 Glükoplasztikus és ketoplasztikus
aminosavak glükoplasztikus ketoplasztikus Ala Ser Val Gly Tyr Asn Cys Leu Asp Phe His Lys Met Thr Trp Gln Glu Ile Arg Pro

31 Az aminosavak szénláncának sorsa

32 Az arginin átalakulásai
Gly ornitin guanidino- acetát Arg urea ciklus kreatin ornitin α-ketoglutarát Glu glutamát-γ-szemialdahid kreatinin

33 A prolin és az arginin lebomlása
ATP NAD(P)H ADP+Pi NAD(P) H2O ½ O2 glutamát γ-glutamát- szemialdehid prolin α-ketoglutarát ornitin ornitin-ciklus Arg

34 A hisztidin és a glutamin lebomlása
NH4+ urokanát glutamát hisztidin- ammónia- liáz glutamát- dehidrogenáz NH4+ NADPH H2O NADP glutamin szintetáz ATP ADP + Pi α-keto- glutarát glutamát glutamináz

35 A metionin lebomlása SAM H2O cisztationin- szintáz + ATP 3 Pi -CH3
adenozin metionin szerin homocisztein cisztationin cisztein α-ketobutirát cisztationin-liáz NH4+ NAD, HS-KoA NADH, CO2 α-ketosav- dehidrogenáz propionil-KoA

36 A szukcinil-KoA-vá alakuló aminosavak lebomlása
NAD HS-KoA NADH CO2 ATP ADP Pi propionil-KoA- karboxiláz metilmalonil-KoA- mutáz Ile Thr Val Met NH4+ dezamináz propionil-KoA metilmalonil-KoA szukcinil-KoA α-ketobutirát

37 A fenilalanin és a tirozin lebomlása
fenilalanin-hidroxiláz O2 tetrahidro- biopterin H2O dihidro- DHB- reduktáz NAD(P)H NAD(P) fenilalanin tirozin Glu α-keto- glutarát + fumarát acetoacetát p-hidroxi- fenilpiruvát

38 Aszparagin lebomlás + ATP AMP+PPi aszparagin-szintetáz aszpartát
glutamin glutamát aszparagin H2O NH4+ aszparagináz

39 A cisztein lebomlása α-ketoglutarát glutamát 2 O2 2 NADPH 2 H2O 2 NADP
dioxigenáz transzamináz SO32- S2O32- szulfurtranszferáz cisztein (deszulfináz?) 3-merkapto- piruvát β-szulfinil- cisztein- szulfinát

40 szerin-hidroximetil-
NAD NADH Glu α-ketoglutarát 3-foszfoglicerát- dehidrogenáz transzamináz Pi foszfoszerin- foszfatáz THF H2O metilén-THF 3-foszfoglicerát 3-foszfohidroxi-piruvát 3-foszfoszerin szerin glicin CO2 NH4+ glicin-szintáz szerin-hidroximetil- transzferáz + piruvát szerin- ammónia- liáz alanin hidroxipiruvát glicerát glicerát- kináz ADP ATP 2-foszfoglicerát Szerin és glicin lebom- lása

41 A szerin etanolaminná és kolinná alakul

42 Alanin és aszpartát lebomlása
ALAT (GPT) alanin α-keto- glutarát oxál- acetát aszpartát glutamát piruvát ASAT ALAT transzaminázok ASAT (GOT)

43 A triptofán és a lizin lebomlása
alanin triptofán lizin α-ketoadipát acetoacetil-KoA

44 Ketoplasztikus aminosavak sorsa

45

46