[3] METABOLIZM AMINOKWASÓW ROZGAŁĘZIONYCH 143
Droga degradacji aminokwasów rozgałęzionych została wprawdzie poznana, mało jednak jeszcze wiadomo na temat enzymów katalizujących oksydacyjną dekarboksylację rozgałęzionych 2-ketokwasów i regulacji dalszego ich katabolizmu. Szczegółowe poznanie powiązań przemian aminokwasów rozgałęzionych z innymi szlakami metabolicznymi może wyjaśnić przyczyny niektórych chorób metabolicznych. Na przykład występująca u ludzi ketoaminoaciduria przejawia się podwyższonym poziomem wszystkich trzech aminokwasów o rozgałęzionym łańcuchu i ich pochodnych 2-ketokwasów we krwi i w moczu (15—19). Zaobserwowano również in vivo współzależność metaboliczną pomiędzy aminokwasami rozgałęzionymi; na przykład wzrost ilości leucyny w diecie szczurów powodował wzrost zapotrzebowania tych zwierząt na izoleucynę i walinę (20).
Zaburzenia metabolizmu aminokwasów o rozgałęzionym łańcuchu i związanych z tym wad metabolicznych omówiono już obszernie w artykule opublikowanym w Postępach Biochemii (18). Obecnie przedstawiono zagadnienia dotyczące poszczególnych etapów katabolizmu aminokwasów rozgałęzionych oraz udziału produktów degradacji tych aminokwasów w metabolizmie komórkowym.
II. Katabolizm aminokwasów o rozgałęzionym łańcuchu węglowym
W badaniach na zwierzętach stwierdzono, że aminokwasy rozgałęzione są utleniane przede wszystkim pozawątrobowo, głównie w mięśniach szkieletowych (21). Wykazano bowiem w doświadczeniach in vitro, że izolowana tkanka mięśniowa utlenia aminokwasy rozgałęzione (22—24), a perfuzja serca i mięśni szkieletowych aminokwasami rozgałęzionymi powoduje znaczny wzrost propionylokarnityny i rozgałęzionych acylokar-nityn w tych narządach (25, 26). Oznaczając szybkość transaminacji i oksydacyjnej dekarboksylacji rozgałęzionych aminokwasów w homoge-
Tabtla I
Transaminacja leucyny i oksydacyjna dekarboksylacja kwasu Z-ketoizokapronow-ego przez homo-
genaty z różnych tkanek szczura (31)
Tkanka |
Transaminacja {j.mole KlC/god7./g tkanki |
Oksydacyjna dekarboksylacja fimole C02/godz/g tkanki |
mózg |
46,7 ±4,8 ' |
1,13 ± 0,03 |
przepona |
42,2 ±4,4 I |
0,47 ± 0,01 |
serce |
72,5 ±8,0 |
0,55 ±0,08 |
nerka |
63,2 ±5,4 |
8,69 ±0,41 |
wątroba |
5,77 ±0,56 |
30,1 ±1,91 |
mięśnie |
28,1 ±1,5 |
0,05 ±0,01 |
KIC — kwas 2-ketoizokapronowy