[9) METABOLIZM AMINOKWASÓW ROZGAŁĘZIONYCH 149
sów tylko leucyna, walina i izoleucyna, w stężeniach fizjologicznych, powodują powstawanie znacznych ilości alaniny (36). Wykazano też, że przepona szczura utlenia głównie izoleucynę, leucynę, walinę, alaninę, aspariginian, glutaminian, natomiast utlenianie innych aminokwasów zachodzi w tej tkance w bardzo niewielkim stopniu (23). Ostatnio stwierdzono, że w mięśniach donorami grup NH2 mogą być też: cysteina, metionina, seryna, treonina, glicyna, histydyna, ale udział ich (szczególnie trzech ostatnich) w syntezie alaniny w porównaniu z aminokwasami rozgałęzionymi nie jest duży.
Cykl alaninowy nie dostarcza netto glukozy. Zasilanie cyklu substra-tami glukogennymi wymaga tworzenia się pirogronianu z niewęglowo-danowych prekursorów w mięśniu. Koncepcję cyklu alaninowego rozszerzyli D a v i s i wsp. (25) włączając w ten cykl również utlenianie 2-ke-tokwasów powstałych w mięśniu między innymi z aminokwasów rozgałęzionych.
Aminokwas + 2-ketoglutaran |
—-2-ketokwas + glutaminian |
(3) |
2-Ketokwas |
—'jabłczan + n C02 |
(4) |
Glutaminiand pirogronian |
—-2-ketoglutaran + alanina |
(5) |
Suma: aminokwas + pirogronian |
—-jabłczan + alanina + n CO, |
(6) |
Utlenienie 2-ketokwasów daje wzrost ilości intermediatów cyklu Krebsa, głównie jabłczanu. W reakcji tworzenia alaniny (reakcja 5) 2-ketoglutaran ulega regeneracji. Sumarycznie: z aminokwasu powstaje jabłczan, alanina i odpowiednia ilość C02. Da vis i wsp. (25) uważają, że jabłczan utworzony w ten sposób w nadmiarze w mięśniu jest usuwany przez dekarboksylującą dehydrogenazę jabłczanową (EC. 1.1.1.40) z wytworzeniem pirogronianu:
jabłczan +NAD(P)+ pirogronian-t-C02 + NAD(P)H (7)
Sugeruje się też inną drogę powstawania pirogronianu w mięśniach. Okazało się bowiem, że uwolnienie alaniny stymulowane przez walinę lub glutaminian w przeponach szczurów głodzonych było hamowane przez kwas 3-merkaptopikolinowy, inhibitor cytosolowej i mitochondrialnej karboksylazy fosfoenolopirogronianu (EC. 4.1.1.32) (70). Jeżeli jednak przepony otrzymano ze szczurów żywionych, to kwas 3-merkaptopikoli-nowy nie miał hamującego wpływu (44). Możliwe, że tylko podczas głodu pirogronian powstaje przy udziale karboksylazy fosfoenolopirogronianu i kinazy pirogronianowej:
szczawiooctan + GTP1^— fosfoenolopirogronian + GDP + Pi-f C02 (8)
kwas fosfoenolopirogronowy + ADP^t= kwas pirogronowy + ATP (9)
Reakcje 4, 7, 8 i 9 przedstawiają drogi powstawania pirogronianu w mięśniach ze źródeł niewęglowodanowych. Proponowany mechanizm, w powiązaniu z cyklem alaninowym (Ryc. 4), pozwala zrozumieć, dlaczego