Dr. Suat EERDOĞAN EBN-­‐Tıp Fakültesi Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı Ders içeriği 1.  Amino asitlerin R-­‐grup çözünürlüklerine göre sınıflandırılması 2.  Amino asit metabolizması bozukluğu hastalıkları 3.  Yaygın olmayan amino asitler Amino asitlerin sınıflandırılması Amino asitler yan zincirlerinin (R-­‐grup) çözünürlük (iyonlaşma ve yüklerine-­‐polarite) özelliklerine göre 4 gruba ayrılır: 1.  Nonpolar (apolar, hidrofobik) 2.  Polar, nötral (yüksüz) 3.  Polar pozitif yüklü (bazik) 4.  Polar negatif yüklü (asidik) 1. Nonpolar amino asitler (nonpolar yan zincirli amino asitler) Nonpolar amino asitlerin yan grupları bağ yapamaz —  Bu amino asitler nonpolar yan zincir taşırlar, bu sebeple —  proton alıp vermezler, —  iyonik veya —  hidrojen bağı oluşturmaz. —  Yan zincirleri hidrofobik interaksiyon yapabilir. Nonpolar amino asitlerin proteinlerdeki lokasyonu —  Sulu çözeltilerde bulunan proteinlerde –polar çevre– nonpolar amino asitlerin yan zincir grupları proteinin merkezinde kümeleşme eğilimindedir. —  Bu “hidrofobik etki” nonpolar R-­‐grupların “suyu sevmeyen” (hydro phobicity) ile açıklanır (oil like). Nonpolar amino asitler (9 aa) —  glisin, —  alanin, —  valin, —  lösin, —  izolösin, —  prolin, —  metiyonin, —  fenilalanin, —  triptofan Surface-­‐hydrophilic (gray) vs. core-­‐hydrophobic (cyan) residues in a water-­‐
soluble protein. —  Nonpolar R gruplar katlanan proteinlerin iç merkezinde yer alarak üç boyutlu (3D) şeklini vermeye yardımcı olur. —  Fakat, membran dışı gibi hidrofobik ortamda bulunan proteinler nonpolar lipid moleküllerle interaksiyon için R-­‐gruplar proteinin dış yüzeyinde bulunur. Glisin —  Glisin en küçük amino asit olup, R-­‐grubunda H atomu yer alır. —  Bu sebeple, optikçe aktivite göstermeyen tek α-­‐amino asittir. —  Küçük R-­‐grup kimyasal bağın rotayonunu zorlaştırır. Bu sebeple glisin pek çok protein zincirin yoğun bölgelerine sığar. —  Dönme yeteneği düşük olan fibröz yapıdaki kollagen proteini yapısının her üç amino asitte bir glisinkalıntısı (residue) bulundurur . —  Glisin porfirin ve pürin gibi protein olmayan (nonprotein) birçok bileşiğin biyosentezinde kullanılır. Porfrin sentezinde glisinin rolü Kollagenin temel yapısı Alanin —  Alaninin yan zinciri hidrofobik metil grubudur, CH3. —  Alanin ve glutamat amino asitler ile karbonhidrat metabolizması arasında bir köprü görevi yapar. Glikoz-­‐alanin siklusu Prolin —  Prolinin yapısında amino grubu yerine imino grubu (>C=NH) bulunur. Bu sebeple, imino asit olarak da adlandırılır. —  Prolin kollagen proteininin yapısında bol
bulunur.
—  Kollagen bağ doku, kemik, deri, tendo,
ligament gibi birçok dokuda yer alır.
—  Kollagen yapıdaki prolin amino asitleri
hidroksilliner. Hidroksilasyon için kofaktör
olarak C vitamini gerekir.
—  Vit. C noksanlığında skorbüt hastalığı gelişir.
Dallı yan-­‐zincirli amino asitler: Valin, lösin, izolösin —  Esansiyel amino asitlerdir. —  Katabolizmalarındaki sorunlar hastalık sebebidir. Akçaağaç şurubu idrar hastalığı Maple syrup urine disease (MSUD) —  2-­‐okzo asit dehidrojenaz enzim kompleksinin kalıtsal yokluğu veya hatalı olması ile dallı-­‐zincirli amino asitlerin (valin, lösin ve izolösin) yıkımlanması bozulur. —  Böylece bu amino asitlerden türeyen a-­‐keto asitlerin oksidatif dekarboksilasyonunda engel vardır. —  Alfa-­‐keto asitlerin ve dallı-­‐zincirli bileşiklerin kan, idrar ve diğer vücut sıvılarında birikimi henüz bilinmeyen mekanizmalar ile nörotoksik yapar. MSUD —  Hastalığın iki klinik tipi vardır: —  Ağır (klasik) form 2-­‐okso asit dehidrojenaz aktivitesi çok düşüktür (kontrolün % <2) —  Değişken formları (enzim aktivitesi % 2–40). —  Klasik formda ağır sinirsel semptomlar gelişir ve yaşamın ilk haftalarında idrarın akçaağaç şurubu benzeri kokar. Plazma dallı-­‐zincirli amino asit düzeyi yükselir. —  Değişken formda ketoasidoz ve serebral semptomlar hastalarda aylar veya yıllar sonra gelişir. Akçaağaç Şurubu İdrar Hastalığı
—  Hastalar doğumda normaldir.
—  Hayatın ilk haftasında kusma, beslenme
bozukluğu, tipik idrar kokusu saptanır.
—  İlerleyici nörolojik ve mental bozukluk oluşur.
—  Tedaviye 10 günlükten önce başlanırsa
normal büyüme ve gelişme sağlanır.
—  Hayvansal protein diyetten çıkarılır.
Yağ ve karbonhidrat verilir.
—  Diyet tedavisi hayat boyu sürer.
Fenilalanin —  Esansiyel bir amino asit olup, metabolik olarak tirozin’e dönüştürülmesindeki bozuklukta fenilketonüri gelişir. —  Fenilalanin, tirozin ve triptofan aromatik grup taşıyan α-­‐amino sitler olup, UV ışınları absorblama özellikleri bulunur. Fenilketonüri (FKU)
—  Genetik olarak gelişen en önemli amino asit
katabolizması bozukluğudur.
—  FKU, fenilalanin hidroksilaz enzim yetmezliğine
bağlı olarak gelişir.
—  Bu enzim yokluğunda fenilalanin vücutta birikir.
—  Doğumdan hemen sonra teşhis edilmesi gerekir.
aksi halde bebekte mental gerilik ve geri
dönüşümsüz diğer bazı bozukluklar gelişir.
—  FKU hastaları düşük fenilalanin içeren diyet ile
beslenmelidir.
Triptofan —  Triptofan serotonin, melatonin ve nikotinamid’in öncül (prekürsör) molekülüdür. —  Esansiyel bir amino asittir. —  İndol grubunun UV ışınlarını 280 nm dalga boyunda absorbe etmesi özelliği, çözeltilerdeki protein konsantrasyonunun analizinde faydalanılır. MeRyonin —  Bu esansiyel amino asit, kükürt (S) içeren metil R-­‐grubu taşır. —  Metiyonin epinefrin, kreatin ve melatonin sentezi gibi birçok reaksiyonda CH3 grubu vericisi (donör) konumundadır. —  Metiyonin vücutta sülfür taşıyan hemen her bileşiğe S vericisidir. Önlük giyme törenini: 31 Ekim 2014 Cuma, 15:30 
Download

Tıp_Ders2_Amino asitlerin sınıflandırılması, nonpolar amino asitler