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
Download

01 Amino asitlerin biyosentezi ve anaplerotik reaksiyonlar