3 NOWY Aminokwasy II 2012 2013(1)

2013-03-02

BIAŁKA EGZOGENNE
(DIETA) ~100g/DZIEŃ

BIAŁKA ENDOGENNE
~200-300g/DZIEŃ

PULA
AMINOKWASÓW

20-30mg/dL (KREW)

CIAŁA KETONOWE
KWASY TŁUSZCZOWE

ACETYLO-CoA

SZKIELETY WĘGLOWE
(C-SZKIELETY)

METABOLITY
GLIKOLIZY i
CYKLU KREBSA

GLUKOZA i GLIKOGEN

E
N
E
R
G
I
A

MOCZNIK

20-30g/DZIEŃ

ZWIĄZKI AZOTOWE

PURYNY
PIRYMIDYNY
PORFIYNY
HORMONY
NEUROTRANSMITERY
FOSFOLIPIDY
KOENZYMY BARWNIKI
KREATYNA i inne

TRYPTOFAN

ACETYLO

-CoA

CIAŁA
KETO-
NOWE

LEUCYNA

GLUTAMINAN
GLUTAMINA
HISTYDYNA
PROLINA
ARGININA

IZOLEUCYNA

ACETOOCTAN

OXALOACETATE

FUMARAN

BURSZTYNIAN

CYKL

KREBSA

α -KETO-
GLUTARAN

WALINA
METIONINA
TREONINA
IZOLEUCYNA

ASPARAGINIAN
ASPARAGINA

FENYLOALANINA
TYROZYNA

ASPARAGINIAN

GLUKOZA

PIROGRONIAN

LEUCYNA
LIZYNA

FENYLOALANINA
TYROZYNA

TRYPTOFAN
TREONINA
IZOLEUCYNA

ALANINA
GLICYNA
CYSTEINA
SERYNA
TREONINA

GLUKOGENNE

KETOGENNE

AMINOKWASY

PIROGRONIAN

SZCZAWIO

OCTAN

ALA

α -KETO

GLUTARAN

GLU

GLN

PRO

ARG

ASP

ASN

HIS

TRP

THR

ILE

LYS

MOCZNIK

FOSFO-

KREATYNA

GABA

GSH

FOLIAN

PUTRESCYNA

POLIAMINY

ORNITYNA

MOCZNIK

NUKLEOTYDY

HOMOSERYNA

3-FOSFOGLICERYNIAN

GLUKOZA

SER

GLY

CYS

MET

„

”

MET

PHE

TYR

(6)

(3)

HIS

(1)

(2)

(4)

(5)

TRP

(7)

LEU, ILEU, VAL

PIROGRONIAN

SZCZAWIO

OCTAN

ALA

α -KETO

GLUTARAN

GLU

GLN

PRO

ARG

ASP

ASN

HIS

TRP

THR

ILE

LYS

MOCZNIK

FOSFO-

KREATYNA

GABA

GSH

FOLIAN

PUTRESCYNA

POLIAMINY

ORNITYNA

MOCZNIK

NUKLEOTYDY

HOMOSERYNA

3-FOSFOGLICERYNIAN

GLUKOZA

SER

GLY

CYS

MET

„

”

MET

PHE

TYR

(1)

(6)

(3)

HIS

2013-03-02

Dehydrogenaza glutaminianowa

Glutaminian

α-ketoglutaran

Suma reakcji 1+2: ketokwas i amoniak do syntezy mocznika

aminokwas

ketokwas

SYNTEZA AMINOKWASÓW ENDOGENNYCH

Glutaminian

Glutamina

Prolina

Arginina

SYNTETAZA
GLUTAMINY

SYNTETAZA
ASPARAGINY

GLN

(NH

)

GLUTAMINIAN

GLUTAMINA

ASPARAGINIAN

ASPARAGINA

Biosynteza ornityny z N-acetyloglutaminianu

N-acetyloglutaminian

Ornityna

Putrescyna -

prekursor

spermidyny

sperminy

Poliaminy są polikationami, które stabilizują konformację

DNA (asocjują z polianionami)

Synteza poliamin jest ściśle związana z proliferacją i

wzrostem komórek

Zdrowi ludzie wytwarzają około 0.5 mmola sperminy

dziennie

(PLP)

Poliaminy

Dekarboksylaza ornitynowa

Putrescyna

Ornityna

2013-03-02

4-OH Prolina

KOLAGEN

Glutaminian

Prolina

NADPH

Arg

Arginina

Tlenek azotu

: lotny, łatwo

dyfunduje do sąsiednich

komórek i kontroluje ich meta-
bolizm; uczestniczy w procesach
sygnalizacyjnych:

•

neuronalna transmisja

•

Zmniejsza napięcie mięśni

gładkich naczyń (rozszerza
naczynia)

creatine

Syntaza
Tlenku azotu

Cykl mocznikowy

Arginina

Ornityna

Biosynteza Kreatyny

kreatyna jest

magazynem fosoranu
wysokoenergetycznego
(~P)

w mięśniach

!!!

Reakcja jest odwracalna,

przy wysokim zapotrzebowaniu
energetycznym (np.: mięsień
pracujący) fosforan kreatyny
jest donorem ~P na ADP

Ilość wytwarzanej kreatyniny jest proporcjonalna do masy mięśni i jest stosunkowo stała,
nie zmienia się z dnia na dzień

Kreatynina wydalana jest przez nerki – jej poziom we krwi jest miarą funkcji nerek

Kreatyna bywa przyjmowana przez sportowców – krótkotrwałe nasilenie aktywności mięśni

(SAM)

wątroba

nerka

kreatyna

fosfokreatyna

kreatynina

Kinaza
kreatynowa

nieodwracalna,
nieenzymatyczna

Glu dekarboksylaza

(PLP)

Glutaminian jest prekursorem:
•

γ-Aminomaślanu (

GABA

) (neurotransmiter w OUN)

• glutationu (

GSH

)

GSH:

• antyoksydant (redukuje

nadtlenki

lub

wolne

rodniki)

, chroni tiole przed utlenieniem do

disiarczków) a HbMetHb
• uczstniczy w procesach

detoksykacji

Glutaminian

γγγγ-aminomaślan

Glutaminian

Cysteina

γγγγ-

Glutamylo

cysteina

Glicyna

Glutation

γγγγ-glutamylocysteinyloglicyna

2013-03-02

His

Katabolizm Histydyny

Histydyna

Glutaminian

Dekarboksylacja histydyny tworzy

histaminę

uwalniana w miejscu uszkodzenia tkanek, w stanie zapalnym, reakcji alergicznej

powoduje skurcz mięśni gładkich oskrzeli, naczyń krwionośnych, rozszerza naczynia

włosowate

stymuluje wydzielanie soku żołądkowego i pepsyny

neurotransmiter

Antyhistaminy blokują wiązanie histaminy z receptorami histaminowymi

Histamina

PIROGRONIAN

SZCZAWIO

OCTAN

ALA

α -KETO

GLUTARAN

GLU

GLN

PRO

ARG

ASP

ASN

HIS

TRP

THR

ILE

LYS

MOCZNIK

FOSFO-

KREATYNA

GABA

GSH

FOLIAN

PUTRESCYNA

POLIAMINY

ORNITYNA

MOCZNIK

NUKLEOTYDY

HOMOSERYNA

3-FOSFOGLICERYNIAN

GLUKOZA

SER

GLY

CYS

MET

„

”

MET

PHE

TYR

(1)

(6)

(3)

HIS

PIROGRONIAN

SZCZAWIO

OCTAN

ALA

α -KETO

GLUTARAN

GLU

GLN

PRO

ARG

ASP

ASN

HIS

TRP

THR

ILE

LYS

MOCZNIK

FOSFO-

KREATYNA

GABA

GSH

FOLIAN

PUTRESCYNA

POLIAMINY

ORNITYNA

MOCZNIK

NUKLEOTYDY

HOMOSERYNA

3-FOSFOGLICERYNIAN

GLUKOZA

SER

GLY

CYS

MET

„

”

MET

PHE

TYR

(6)

(3)

HIS

(1)

(2)

(4)

(5)

TRP

(7)

LEU, ILEU, VAL

2013-03-02

3-FOSFOGLICERYNIAN (GLIKOLIZA) wykorzystywany jest

do syntezy trzech endogennych aminokwasów

GLICYNA

CYSTEINA

SERYNA

3-fosfoglicerynian

Seryna powstaje w trzech etapach

Oxidation in
preparation for
transamination

3-fosfoglicerynian

3-fosfohydroksypirogronian

Utlenianie jako
przygotowanie do
transaminacji

Dehydrogenaza
fosfoglicerynianiowa

Etap 1

Synteza seryny – etapy 2 i 3

Transaminatio

Dephosphorylati

3-fosfoseryna

transaminacja

defosforylacja

3-fosfoseryna

SERYNA

3-fosfohydroksypirogronian

Etap 2

Etap 3

SERYNA

JEST

WYKORZYSTYWANA

DO SYNTEZY

FOSFOLIPIÓW BŁONOWYCH

1. Glicerofosfolipidy

2. Sfingolipidy

2013-03-02

3-FOSFO
GLICEROL

KW.
FOSFATYDOWY

DIACYLO
GLICEROL

TRIACYLOG
LICEROL

ACYLO-CoA

SYNTEZA
TRIGLICERYDÓW i
GLICEROFOSFOLIPIDÓW

CDP-DIACYLO-
GLICEROL

INOZYTOL

FOSFSTYDYLOI
NOZYTOL

SERYNA

3-FOSFO
GLICEROL

FOSFATYDYLO
SERYNA

FOSFATYDYLO
GLICEROL

FOSFATYDYLO
ETANOLOAMINA

CHOLINA

FOSFATYDYLO
CHOLINA

ETANOLO
AMINA

EUKARIOTA

EUKARIOTA i
PROKARIOTA

EUKARIOTA

SERYNA

SFINGANI
NA

SFINGOZYNA

PALMITYLO-CoA

SFINGOMIELINA

Seryna ulega przekształceniu do Gly

SERYNA

GLICYNA

folian

Metylenotetrahydrofolian

HYDROKSY METYLO

TRANSFERAZA

SERYNOWA

HN-

COO

GLICYNA

GLUTATION

GSH

BIAŁKA

SOLE KWASÓW

śÓŁCIOWYCH

KONJUGATY

(DETOKSYKACJE)

PURYNY

KREATYNA

PORFIRYNY

(HEM)

CAŁA
CZĄSTECZKA

CZĘŚĆ

CZĄSTECZKI

SERYNA

-FH

GLIOKSALAN

HCOO

COO

–

COO

SZCZAWIAN

MRÓWCZAN

–

2013-03-02

Gliiiic

a jest katabolizowana w mitochondriach do NH

, CO

metyleno

tetrahydrofolianu

+ NH

metyleno

tetrahydrofolian

Glicyna

tetrahydrofolian

N5,N10-METYLENO-FH4

N5-METYLO-FH4

TYMIDYNA

N5,N10-METENYLO-FH4

SERYNA

Glicyna

METIONINA

TETRAHYDROFOLIAN – THF, FH4

N10-FORMYLO-FH4

PURYNY

N5,N10-METENYLO-FH4

TRYPTOFAN

HISTYDYNA

SERYNA

GLICYNA

-FH

REGENERACJA FH

Z METYLO-FH

METYLOTRANSFERAZA

HOMOCYSTEINOWA

SYNTAZA

METIONINOWA

HOMOCYSTEINA

METIONINA

METYLOKOBALAMINA

CYJANKOBALAMINA

FORMA KOENZYMU

SYNTAZY METIONINY

CYJANOKOBALAMINA

DIMETYLOBENZIMIDAZOL

2013-03-02

SERYNA

-CH

FH4

N5,N10-
METYLENO-
FH4

SYNTAZA
METIONINY

METIONINA

S-ADENOZYLOMETIONINA

TRANSFER
GRUP
METYLOWYCH

HOMOCYSTEINURIA

HOMOCYSTEINA

SYNTAZA

CYSTATIONINY

CYSTATIONINA

CYSTEINA

Objawy:
•Opóźnienie umysłowe

•Zakrzepy
•Osteoporoza
Leczenie – suplementacja:
•Wit B6
•Kwasu foliowego
•Wit B12

Synteza i Regeneracja FH4 ( i SAM)

(“Cykl Aktywnego Metylu”)

III

SAM

SAH

Hcy

LIAZA

CYSTATIONINY

SYNTAZA

CYSTATIONINY

CYSTEINA

CYSTATIONINA

SERYNA

HOMOCYSTEINA

KETOMAŚLAN

2013-03-02

KARBOKSYLAZA

PROPIONYLO-CoA

D-METYLOMALONYLO-CoA

L-METYLOMALONYLO-CoA

BURSZTYNYLO-CoA

EPIMERAZA

METYLOMALONYLO-CoA

MUTAZA

METYLOMALONYLO-CoA

α-KETOMAŚLAN

DEHYDROGENAZA

DEKARBOKSYLACJA
OKSYDACYJNA

METIONINA
TREONINA

WALINA
IZOLEUCYNA

α-KETOMAŚLAN

5’ Deoksy-

adenozylo-

kobalamina

5’ Deoksyadenozylo-

kobalamina

Pierścień

korrinowy

CYSTEINA

KWAS ADENOZYNO-3-FOSFO-
5-FOSFOSIARKOWY (PAPS)

TAURYNA

UTLENIANIE
ŁAŃCUCHA
BOCZNEGO

PAPS

α -ketomaślan

Propionylo-CoA

Proteoglikany:
•Siarczan keratanu,

dermatanu, chondroityny

dioksygenaza

cysteinowa

OUN:
Antyoksydant,
Neurotransmiter,
Osmoregulator .....

Kwas
taurocholowy

Neuromodulator

•Detoksykacje
•Białka Fe-S
•tionukleotydy

rodanaza

MPST

TAURYNA

CYSTEINA

CYSTEINOSULFINIAN

HIPOTAURYNA

WODOROSIARCZYN

PIROGRONIAN

GLUTAMINIAN

WODOROSIARCZYN

OKSYDAZA

SIARCZYNOWA

2013-03-02

PIROGRONIAN

SZCZAWIO

OCTAN

ALA

α -KETO

GLUTARAN

GLU

GLN

PRO

ARG

ASP

ASN

HIS

TRP

THR

ILE

LYS

MOCZNIK

FOSFO-

KREATYNA

GABA

GSH

FOLIAN

PUTRESCYNA

POLIAMINY

ORNITYNA

MOCZNIK

NUKLEOTYDY

HOMOSERYNA

3-FOSFOGLICERYNIAN

GLUKOZA

SER

GLY

CYS

MET

„

”

MET

PHE

TYR

(6)

(3)

HIS

(1)

(2)

(4)

(5)

TRP

(7)

LEU, ILEU, VAL

TETRAHYDROBIOPTERYNA

DIHYDROBIOPTERYNA

HYDROKSYLAZA
FENYLOALANINY

REDUKTAZA
DIHYDROBIO
PTERYNY

FENYLOALANINA

TYROZYNA

HIPERFENYLOALANINEMIA

HIPERFENYLOALANINEMIA ----

defekt

reduktazy dihydrobiopterynowej

FENYLOALANINA

FENYLOPIROGRONIAN

FENYLOMLECZAN

FENYLOOCTAN

FENYLOKETONURIA (PKU)

FENYLOKETONURIA KLASYCZNA

DEFEKT HYDROKSYLAZY FENYLOALANINY
1 : 10.000 URODZEŃ
NIEDOROZWÓJ UMYSŁOWY

II.

HIPERFENYLOALANINEMIE

DEFEKTY REGENERACJI
TETRAHYDROBIOPTERYNY

Hamuje dekarboksylaz

Hamuje dekarboksylazę
pirogronianow

pirogronianow

pirogronianową w mózgu

w mózgu

ale nie w w

ale nie w wątrobie;

trobie;

trobie; defe

defe

defekt

w tworzeniu mieliny

TYROZYNA

p-HYDROKSYFENYLO

PIROGRONIAN

HOMOGENTYZYNIAN

MALEILOACETOOCTAN

FUMARYLOACETOOCTAN

FUMARAN

ACETOOCTAN

TRANSAMINAZA
TYROZYNY

OKSYDAZA p-HYDROKSY

FENYLOPIROGRONIANU

askorbinian, O

OKSYDAZA
HOMOGENTYZYNIANU

IZOMERAZA

LIAZA

TYROZYNEMIA II

TYROZYNEMIA
NOWORODKÓW

Po 15 min. stania -

ciemna warstwa na

powierzchni to

utleniony kwas

homogentyzynowy

Po 2 godz. stania

ALKAPTONURIA

Ciemny mocz

2013-03-02

TYROZYNA

p-HYDROKSYFENYLOPIROGRONIAN

AMINOTRANSFE

RAZA

TYROZYNOWA

Znane są defekty genetyczne

(

sporadyczne przypadki

)

większości

enzymów uczestniczących w katabolizmie

FENYLOALANINY/TYROZYNY

Tyrozynemia II (ocznoskórna)

– defekt aminotransferazy Tyr. Symptomy to

zaburzenia widzenia, uszkodzenia skóry i opóźnienia rozwojowe

Tyrozynemia noworodków – defect odsydazy p-hydroksyfenylopirogronianu,
zahamowanie na poziomie powstawania homogentyzynianu. W niektórych
przypadkach (pojedyncze stwierdzone) prowadzi to do uposledzenia funkcji
watroby i nerek (wątrobowo-nerkowa)

Alkaptonuria– defekt oksydazy homogentyzynianu (pierwsza wykryta choroba
metaboliczna w XVI w, scharakteryzowana w XiX w).
Najmniej groźne z tych schorzeń. Mocz pozostawiony na powietrzu zmienia kolor
na brązowy. Wynika to z obecności homogentyzynianu i jego utleniania.
Niezależnie z latami w wyniku akumulacji tych zwiazków w stawach pojawia się
stan zapalny. Następuje też pigmentacja tkanki łącznej (m.in. chrząstki
międzykręgowe) – ochronoza

OKSYDAZA

HYDROKSFENYLOPIROGRONIA

NOWA

p-HYDROKSYFENYLOPIROGRONIAN

HOMOGENTYZYNIAN

Znane są defekty genetyczne

(

sporadyczne przypadki

)

większości

enzymów uczestniczących w katabolizmie

FENYLOALANINY/TYROZYNY

Tyrozynemia II (ocznoskórna) – defekt aminotransferazy Tyr. Symptomy to
zaburzenia widzenia, uszkodzenia skóry i opóźnienia rozwojowe

Tyrozynemia noworodków

– defect odsydazy p-hydroksyfenylopirogronianu,

zahamowanie na poziomie powstawania homogentyzynianu. W niektórych
przypadkach (pojedyncze stwierdzone) prowadzi to do uposledzenia funkcji
watroby i nerek (wątrobowo-nerkowa)

2013-03-02

DIOKSYGENAZA

HOMOGENTYZYNIAN

OWA

HOMOGENTYZYNIAN

MALEILOACETOOCTAN

Znane są defekty genetyczne

(

sporadyczne przypadki

)

większości

enzymów uczestniczących w katabolizmie

FENYLOALANINY/TYROZYNY

Tyrozynemia II (ocznoskórna) – defekt aminotransferazy Tyr. Symptomy to
zaburzenia widzenia, uszkodzenia skóry i opóźnienia rozwojowe

Alkaptonuria

– defekt oksydazy homogentyzynianu (pierwsza wykryta choroba

metaboliczna w XVI w, scharakteryzowana w XiX w).
Najmniej groźne z tych schorzeń. Mocz pozostawiony na powietrzu zmienia kolor
na brązowy. Wynika to z obecności homogentyzynianu i jego utleniania.
Niezależnie z latami w wyniku akumulacji tych zwiazków w stawach pojawia się
stan zapalny. Następuje też pigmentacja tkanki łącznej (m.in. chrząstki
międzykręgowe) – ochronoza

MALEILOACETOOCTAN

FUMARYLOACETOOCTAN

IZOMERAZA

MALEILOACETOOCTA

NOWA

FUMARYLOACETOOCTAN

ACETOOCTAN

BURSZTYNYLO
-CoA

BURSZTYNIAN

ACETOACETYLO-CoA

FUMARAN

LIAZA

FUMARYLOACETOOCTA

NOWA

2013-03-02

•Dopamina

jest syntetyzowana w substancji czarnej mózgu

przez hydroksylacje Tyr do

-DOPA, a następnie przez jej

dekarboksylacje nieoksydacyjną (enzym współpracuje z PLP
jako koenzymem)

•Dopamina

jest ważnym neurotransmiterem, której niedobór

charakteryzuje chorobę

Parkinsona

•W chorobie

Parkinsona

, substancja czarna (substantia nigra)

podlega stopniowej degeneracji. Leczenie polega na podawaniu
L-DOPA, a nie

dopaminy

! Dopamina nie przechodzi przez

barierę krew–mózg, a L-DOPA tak!!!

•Nadprodukcja

dopaminy

jest natomiast kojarzona ze

schizofrenią

Tyrozyna jest prekursorem

KATECHOLAMIN

SYNTEZA ADRENALINY

W RDZENIU NADNERCZY

TYROZYNA

DIHYDROKSYFENYLOALANINA

DOPA

DOPAMINA

NORADRENALINA

ADRENALINA

TETRAHYDRO
BIOPTERYNA

DIHYDROBIO
PTERYNA

HYDROKSYLAZA TYROZYNY

DEKARBOKSYLAZA
DOPY

PLP

HYDROKSYLAZA
DOPAMINY

SAM

SAH

Wit. C

(

Neurotransmiter

)

(

Neurotransmiter

)

(

Hormon

)

Analogi katecholamin,
takie jak

meskalina

amfetamina

mają potencjalne

psychofarmakologiczne własności

KATECHOLAMINY

•NORADRENALINA

ADRENALINA

powstają z

DOPAMINY

Hydroksylacja przekształca dopaminę w noradreanlinę, natomiast
metylacja (SAM) noradrenaliny prowadzi do powstania adrenaliny

•Obie aminy powstają w rdzeniu nadnerczy, wiążą się do
receptorów adrenergicznych (α

α i β

β) i są bardzo ważnym elementem

odpowiedzi na stres – zarówno fizjologiczny (częstotliwość skurczu
serca, ciśnienie tętnicze) jak i metaboliczne (metabolizm glikogenu
w mięśniach i wątrobie; glikoliza w mięśniach; metabolizm kwasów
tłuszczowych; synteza i wydzielanie hormonów trzustki)

•Sekwencyjne powstawanie katecholamin stanowi mechanizm
determinujący specyficzność sygnalizacji. O tym, który mediator
powstaje w danej tkance decyduje aktywność enzymów – w rdzeniu
nadnerczy aktywne są enzymy całego szlaku biosyntezy,

w istocie

czarnej hydroksylacja i metylacja nie zachodzą, powstaje tylko
dopamina.

Tyrozyna jest prekursorem barwników

– MELANIN

•Tyr is hydroksylowana przez Tyrozynazę w

melanocytach

do L-DOPA, a nastepnie do melanin -

aromatycznych chinonów (udział w tym procesie
tyrozynazy nie jest w pełni rozpoznany)

•L

-DOPA (a więc Tyr i pośrednio Phe) jest

prekursorem barwników melaninowych

•Niedobór melanin z powodu defektu tyrozynazy jest
cecha charakterystyczna ALBINIZMU

•Pacjenci PKU również maja osłabioną pigmentację
skóry i włosów z powodu zaburzeń powstawania Tyr

2013-03-02

TYROZYNA

DIHYDROKSYFENYLOALANINA

DOPACHINON

CYSTEINA

EUMELANINY

FEOMELANINY

MELANOCYTY

TYROZYNAZA

ALBINIZM

BRAK PIGMENTACJI

(SKÓRA, WŁOSY, OCZY)

TYREOGLOBULINA

TRIJODOTYRONINA T

TYROKSYNA T

PROTEOLIZA

SYNTEZA TYROKSYNY

W TARCZYCY

peroksydaza

• Tyroksyna

trijodotyronine

powstaja

przez modyfikacje reszt tyrozynowych
w białku -

tyreoglobulinie

•

Degradacja tyreoglobuliny związaną

jest z uwalnianiem wolnych hormonów

•

Synteza zachodzi w

tarczycy

, gdzie

magazynowane są jony jodkowe z krwi

•

Hormony te sterują przemianą
materii we wszystkich narządach i
tkankach organizmu.

•

Wpływ na przemianę materii to
regulacja tzw. podstawowej
przemiany materii (czyli tempa
spalania różnych substancji i
tworzenia innych)

TRYPTOFAN

PLP

MONOOKSYGENAZA

DEKARBOKSYLAZA

SEROTONINA

ACETYLO

-CoA

CoA

SAH

SAM

MELATONINA

SEROTONINA

GŁÓWNIE OUN
„WELL BEING HORMON”

MELATONINA

SZYSZYNKA
HORMON „RYTMÓW”

THB DHB

BIOPTERYNA

Serotonina

pełni funkcję m.in. ważnego

neuroprzekaźnika

ośrodkowym układzie nerwowym

i w

układzie pokarmowym

wpływa na wiele procesów fizjologicznych

Odczucie bólu

Regulacja snu

Regulacja ciśnienia krwi i temperatury

Skurcz mięśni gładkich

Tryptofan nie jest wytwarzany przez organizm człowieka, a jedynie
dostarczany jest z pożywienia, istnieje ogromna zależność
pomiędzy tym co jemy, a tym jak się czujemy. Chodzi tu nie tylko o
samopoczucie fizyczne spowodowane działaniem tego hormonu
(regulacja apetytu, regulacja ciśnienia krwi, krzepnięcie krwi,
proces trawienia, temperatura ciała, proces dojrzewania i
odnawiania komórkowego),

ale przede wszystkim samopoczucie

psychiczne (regulacja czynności ośrodkowego układu nerwowego)

SEROTONINA

2013-03-02

MELATONINA

Odpowiada za regulację dobowego cyklu

snu

czuwania

oraz 'zegara biologicznego' (rytm pór roku).

Wytwarzanie melatoniny pozostaje pod hamującym
wpływem światła.

TRYPTOFAN

OKSYGENAZA

TRYPTOFANU

ALANINA

ACETOACETYLO-

CoA

•Degradacja aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach
bocznych – Val, Ile, Leu – zachodzi głównie w mięśniach.
Również tkanka tłuszczowa, mózg, nerki, ale w mniejszym
stopniu wątroba metabolizuje te aminokwasy.
Aminotransferaza rozgałęzionych aminokwasów jest bardzo
aktywna w tych tkankach.

Ekspresja tego enzymu jest

indukowana w mięśniach w okresie głodzenia.

•Dehydrogenaza ketokwasów pochodnych aminokwasów o
rozgałęzionych łańcuchach bocznych (BCKADH) jest
regulowana przez fosforylację w odpowiedzi na zmiany w
zawartości BCAA w diecie.

Enzym w mięśnich jest

aktywowany w głodzie; enzym w wątrobie w stanie
nasycenia (po odpowiednim posiłku).

KATABOLIZM AMINOKWASÓW

o ROZGAŁĘZIONYCH

ŁAŃCUCHACH BOCZNYCH (BCAA)

Walina

leucyna

izoleucyna

- wszystkie sa katabolizowane przez

transaminację

a następnie

oksydacyjną dekarboksylację

odpowiednich rozgałęzionych α

α-ketokwasów.

transaminacja

dehydrogenaza rozgałęzionych

-ketokwasów

-keto acid

Acyl-CoA
derivatives

Choroba syropu klonowego

(częstość: 1:200 000) niedobór

dehydrogenazy

-ketokwasów rozgałęzionych

• poziom aminokwasów rozgałęzionych i ich

α-ketokwasowych analogów jest w osoczu i w moczu

podwyższony (charakterystyczny zapach)

• neurologiczne problemy; krótki czas życia
• dieta obniżająca poziom, powodujących kwasicę, rozgałęzionych ketokwasów

2013-03-02

•Niedobór aktywności dehydrogenazy ketokwasów o
rozgałęzionych łńcuchach bocznych (pochodnych
aminokwasów Leu, Val, Ile) ma poważne konsekwencje. W
szczególnych przypadkach może wystąpić ketoaciduria,
konwulsje, opóźnienia rozwojowe – prawdopodobnie w
wyniku akumulacji tych ketokwasów i ich pochodnych w
mózgu; może prowadzic do śmierci gdy nie leczona.
Nazwa pochodzi od zapachu moczu w związku z obecnością
w nim tych ketokwasów i ich pochodnych.

•Leczenie polega na ograniczaniu występowania tych
aminokwasów w diecie.

DEFEKT GENETYCZNY BCKADH

“CHOROBA SYROPU KLONOWEGO ”

(ketoaciduria kwasów o rozgałęzionych łańcuchach)

Leucyna

Izoleucyna

Valina

α-metylo-butyrylo-CoA

Isobutyrylo-CoA

Isovalerylo-CoA

D e h y d r o g e n a cja (FAD)

Acetoacetylo-CoA

Propionylo-CoA

Metylmalonylo-CoA

karboksylaza propionylo CoA

Biotyna

Succinyl-CoA

Mutaza metylmalonylo CoA

5’-Deoxyadenosylcobalamin (B

)

Acetylo-CoA

Niezdolność katabolizowania
propionylo-CoA ma poważne
konsekwencje –

ciężka kwasica

prowadzącą do

obniżenia pH krwi i uszkodzenia
centralnego systemu nerwowego

Kwasica

Kwasica
izowalerianowa

izowalerianowa

(+ glycine isovalerylglycine,
water-soluble)

Częstość występowania

chorób genetycznych

związanych z

metabolizmem

aminokwasów

• Cystynuria jest najbardziej

powszechną chorobą genetyczną,
związaną z transportem
aminokwasów

Cystynuria

Histydynemia

Fenyloketonuria

Albinizm

Cystationinuria

Choroba syropu klonowego

Alkaptonuria

Homocystynuria

Podobna częstość występowania

Częstość (na 100,000)

Niedobór mutazy

metylomalonyloCoA