3 Дезаминирование аминокислот. Непрямое дезамини–рование

С трансаминированием тесно связан процесс окислительного дезаминирования, в результате которого происходит отщеплениеNH₂-группы с образованиемNH₃, Н₂О и-кетокислоты. Дезаминирование аминокислот наиболее активно происходит в печени и почках.

Процесс катализируют ферменты оксидазы,кото–рые являются флавопротеинами. Существуют оксидазыL-и D-аминокислот. ОксидазыL–аминокислот ФМН–зависи–мые,D-аминокислот ФАД–зависимые.

Реакцию окислительного дезаминирования L-ами–нокислот схематически можно представить следующим образом:

ФМД ФМН·Н⁺ Н₂О NH₃

L–АК L–иминокислота-кетокислоты.

В организме человека активность оксидаз аминокислот крайне низкая.

Наиболее активно в клетках происходит окислительное дезаминирование L–глутаминовой кислоты:

НАД НАДН·Н⁺Н₂О

L–глутамат L–иминоглутарат -КГ + NH₃.

12

1-Глутаматдегидрогеназа(может использовать как НАД⁺, так и НАДФ⁺);

2- Эта стадия протекаетнеферментативно.

Схематически общее уравнение реакции (эта реакция обратима):

L-Глу + НАД + Н₂О  -КГ + НАДН·Н⁺ + NH₃

L–глутаматдегидрогеназа– фермент, катализирую-щий эту реакцию, который имеет высокую активностью и широко распространен в тканях млекопитающих.

Глутаматдегидрогеназа печени – регуляторный фермент, который локализован в митохондриях. Активность этого фермента зависит от энергетического статуса клетки. При дефиците энергии реакция происходит в направлении образования -кетоглутарата и НАДН^.Н⁺, которые направляются в ЦЛК и окислительное фосфо–рилирование соответственно. В результате происходит усиление синтеза АТФ в клетке. Поэтому для глутамат–дегидрогеназы ингибиторы – АТФ, ГТФ, НАДН, а активатор – АДФ.

Большинство аминокислот дезаминируются путем не–прямого дезаминирования– это процесс сопряжения 2 ре–акций:

1) трансаминирование с образованием глутамата;

2)глутаматдегидрогеназная реакция.

аминокислота-КГ НАДН·Н⁺

NH₃ 1 2 NH₃

-кетокислота Глутамат НАД

В этом случае биологический смысл трансаминирования (1)состоит в том, чтобы собрать аминогруппы всех распадающихся аминокислот в виде аминокислоты одного вида - глутамата. Далее глутаминовая кислота транспортируется в митохондрии, где подвергается окислительному дезаминированию под действием глутаматдегидрогеназы (2).

Наиболее активно непрямое дезаминирование происходит в печени. Здесь образующийся NH₃поступает в цикл мочевинообразования для обезвреживания.

Направленность равновесных процессов трансами–нирования, непрямого дезаминирования во многом зависит от наличия и концентрации аминокислот и -кетокислот. При избытке аминного азота усиливается превращение аминокислот в соответствующие кетокислоты с последую-щей их энергетической и пластической утилизацией.

4 Декарбоксилирование аминокислот

Это процесс отщепления карбоксильной группы, которая находится в-положении аминокислоты, с образо-ванием аминов и СО₂. В результате декарбоксилирования аминокислот образуются:

1. биогенные амины (гистамин, дофамин, тирамин, –аминомасляная кислота - ГАМК и др).

Например:

СООНСН₂NH₂

СНNH₂СО₂ СН₂

СН₂СН₂

СН₂СООН

СООН

Глу ГАМК

Декарбоксилирование аминокислот с образованием биогенных аминов наиболее активно происходит в печени, мозге и хромаффинной ткани.

2) продукты «гниения белков в кишечнике», которые являются результатом декарбоксилирование ами–нокислот под действием микрофлоры кишечника. Из аминокислот образуются токсические продукты, например:

-СО₂ лизин кадаверин

-СО₂

орнитин путресцин

Всего в организме человека образуется более 40 различных аминов. Усиление синтеза аминов наблюдается при гипоксии и голодании. Местное увеличение синтеза, освобождение и инактивации катехоламинов, гистамина и серотонина свойственно очагам воспаления.

Злокачественные опухоли апудоцитарного проис–хождения, находящиеся в кишечнике, бронхах, поджелу–дочной железе, могут синтезировать большое количество серотонина (используя для этой цели до 60% суточной потребности триптофана).

Биогенные амины инактивируются под действием окислительных ФАД–зависимых ферментов - моноамино–оксидаз (МАО). Происходит окислительное дезаминиро–вание аминов до альдегидов.

O

║

R–CH₂–NH₂+ ФАД + Н₂ОR–CH+NH₃+ ФАДН₂

Продукты дезаминирования биогенных аминов – альдегиды– окисляютсядо органических кислот с помощьюальдегиддегидрогеназ.Эти кислоты экскрети–руются с мочей или подвергаются дальнейшей окисли–тельной деградации. Кроме того, в деградации катехолами-нов принимает участие катехол–О–метилтрансфераза.

Некоторые клинические аспекты

В условиях блокады МАО (при терапии антидеп–рессантами) снижается способность разрушать амины. В этом случае организм может стать чувствительным к действию аминов. Например, прием в пищу сыра и употребление некоторых сортов красного вина, которые богаты тирамином, на фоне терапии ингибиторами МАО ведет к гипертензии.

Снижение активности МАО наблюдается при избытке тиреоидных гормонов.

Повышение активности МАО может происходить при авитаминозе В₁, т.к. один из продуктов обмена В₁является ингибитором МАО.