163. Реакции дезаминирования, переаминирования, непрямого дезаминирования и восстановительного аминирования. Схемы процессов, ферменты, значение.

Аминокислоты, образующиеся при переваривании белков и поступающие в клетки тканей, подвергаются катаболизму и анаболизму, а также специфическим реакциям с образованием биологически активных веществ (БАВ).

Трансаминирование.

Реакция переноса аминогруппы с аминокислоты на альфа-кетокислоту с образованием новой кетокислоты и аминокислоты. Реакции катализируют пиридоксальфосфат-зависимые ферменты (витамин В6). Обнаружено около 10 аминонтрансфераз имеющих локализацию как в цитозоле, так и митохондриях. В реакции переаминирования могут вступать все аминокислоты, за исключением лизина, треонина, пролина.

Аминотрансферазы – ферменты, осуществляющие перенос аминогруппы. Активная форма образована присоединением пиридоксальфосфата к аминокислоте лизину, который находится в составе аминотрансферазы с помощью прочной альмидиновой связи.

Органоспецифичные аминотрансферазы АСТ и АЛТ.

Трансаминированию в тканях подвергаются наиболее распространенные аминокислоты, такие как - аланин, глутамат, аспартат и соответсвующие им акцепторы аминогрупп – пируват, альфа-кетоглутарат, оксалоацетат.

Аминотрансферазы обладают субстратной специфичностью, наиболее распространены аланинаминотрансфераза (АЛТ), катализирующий обратно данную реакцию глутаматпируватаминотрансфераза (ГПТ). Аспартатаминотрансфераза (АСТ), по обратному действию оксалоацетатаминотрансфераза.

АЛТ – катализирует реакцию переноса между аланином и альфа-кетоглутаратом. Фермент локализован в цитозоле и большее его количество зарегистрировано в печени (в печени больше) и сердце (!).

АСТ – катализ переноса между аспартатом и альфа-кетоглутаратом. Фермент сосредоточен в митохондриях сердца (в сердце больше) и печени.

Биологическое значение трансаминирования.

Так как реакции обратимы возможно перераспределение азотистого баланса (при необходимости скинуть лишний азот через глутамат в орнитиновом цикле), синтезе заменимых аминокислот из соответсвующих кетокислот на нужды клетки, окисление в ЦТК с выделением энергии или участие в глюконеогенезе для повышения глюкозы в крови.

Диагностическое значение АСТ и АЛТ.

Так как эти аминотрансферазы имеют разную количественную локализацию, то при повышении активности в крови одного из них свидетельствует о патологическом процессе в органе и глубине повреждения его клеток (например, при локализации в митохондриях кардиомиоцитах фермента АСТ, можно судить о глубоких повреждениях клеток при повышении активности фермента в крови). Данный диагностический показатель называется коэфициент де Риттиса и равен 1.33 плюс/минус 0.42. Отхождение от нормы в несколько раз может помочь в диагностике гепатита и инфаркте миокарда (На кафедре нормальной физиологии при изучении сердцечного цикла вам говорили что «ЭКГ – наше все!», а я вам скажу что данный лабораторный показатель – наиболее точнее. (С) С.Л. Галян.

Дезаминирование аминоксилот.

Реакция отщепления альфа-аминогруппы от аминокислоты с образование кетокислоты и выделение молекулы аммиака. Аммиак токсичен для ЦНС, поэтому необходимо его превращение в безвредное вещество - мочевину. Безазотистый остаток используется для образования аминокислот в реакцияъ трансаминирования, глюконеогенеза, кетогенеза.

Окислительное дезаминирование.

Наиболее активно данному процессу подвергается глутамат. Реакцию катализирует НАД-зависимая дегидрогеназа. В начале происходит ферментативное дегидрирование с образованием альфа-иминоглутарата. Затем, неферментативное гидролитическое отщепление иминогруппы с образованием аммиака и альфа-кетоглутарата.

Фермент глутаматдегидрогеназа активируется кортизолом, для вовлечения в глюконеогенез. А также активация происходит при АДФ (для восстановления энерготрат), а ингибирование происходит за счет накопления АТФ, ГТФ (здесь уже для отсутствия необходимости для образования энергии).

Оксидаза аминокислот.

Фермент действует только в щелочной среде, поэтому значение его менее важно. Коферментом выступает ФМН, а механизм один и тот же.

Непрямое дезаминирование.

Осуществляется в несколько этапов один из них – это трансаминирование на глутамат от одной аминокислоты и затем окислительное дезаминирование глутамата.

Процесс происходит под действием двух ферментов – пиридоксальзависимой трансаминазы и НАД-зависимой дегидрогеназы. Процесс очень важен, так как входе него происходит дезаминирование многих аминокислот с образованием кетокислот. Процесс обратим, поэтому возможно и образование аминокислот и альфа-кетоглутарата.

Неокислительное дезаминирование.

Этим путем дезаминируются серин, треонин, гистидин.

Дезаминирование серина.

Катализирует сериндегидратаза. Начинается с отщепления воды и образования иминогруппы, заем неферментативным гидролизом отщепляется молекула аммиака и образуется пируват.

Дезаминирование треонина приводит к образованию гидроксибутирата, гистидина – уроканиновой кислоты.