Transaminasi

Skema reaksi aminotransferensi antara asam amino dan alfa-zoasid (Sumber: Alcibiades via Wikimedia Commons)

Apa itu transaminasi?

Itu transaminasi Ini adalah jenis reaksi kimia yang bekerja dalam "redistribusi" gugus asam amino, karena mengelilingi proses aminasi yang dapat dibalik (penambahan gugus amino) dan patah hati (eliminasi kelompok amino), yang dikatalisasi oleh enzim spesifik dikenal sebagai transaminase atau aminotransferases.

Reaksi transaminasi umum menyiratkan pertukaran antara asam amino dan setiap α-zo-stoat, di mana pertukaran kelompok amino menghasilkan versi ketoasid dari asam amino substrat pertama dan versi asam amino dari substrat α-zo-ekstrat pertama pertama.

Kelompok amino yang biasanya dipertukarkan adalah amino "alpha", yaitu, yang berpartisipasi dalam pembentukan hubungan peptida dan yang mendefinisikan struktur asam amino, meskipun reaksi yang melibatkan kelompok amino lain yang ada di posisi yang berbeda di Posisi yang berbeda dapat terjadi di.

Dengan pengecualian lisin, treonin, prolin dan hidroksiprolin, semua asam amino berpartisipasi dalam reaksi transaminasi, meskipun untuk histidin, serin, methodin dan fenilalanin telah dijelaskan transaminase, tetapi rute metabolisme mereka tidak menyiratkan jenis reaksi jenis ini ini ini.

Reaksi transaminasi antara asam amino dan α-cethoacids ditemukan pada tahun 1937 oleh Braunstein dan Kritzmann, dan sejak itu mereka telah mengalami penelitian yang intens, karena terjadi di banyak kain organisme yang berbeda dan dengan berbagai tujuan yang berbeda.

Pada manusia, misalnya, transaminase didistribusikan secara luas dalam jaringan tubuh dan sangat aktif dalam jaringan otot jantung, di hati, di jaringan otot rangka dan di ginjal.

Mekanisme reaksi

Reaksi transaminasi menyiratkan mekanisme yang kurang lebih sama. Seperti disebutkan di atas, reaksi ini terjadi sebagai pertukaran reversibel dari gugus amino antara asam amino dan α-zo-cid.

Dapat melayani Anda: Bahan Keramik: Karakteristik, Jenis, Contoh

Reaksi-reaksi ini bergantung pada senyawa yang dikenal sebagai fosfat piridoksal, turunan dari vitamin B6 yang berpartisipasi sebagai transporter gugus amino dan yang berikatan dengan enzim transaminase melalui pembentukan basis Schiff antara kelompok aldehida molekul ini dan ε-amino dari a a dari a Residu lisin di situs aktif enzim.

Persatuan antara fosfat piridoksal dan residu lisin pada situs aktif bukan kovalen, tetapi diberikan melalui interaksi elektrostatik antara beban positif nitrogen dalam lisin dan beban negatif pada gugus fosfat piridoksal.

Dalam perjalanan reaksi, asam amino yang berfungsi sebagai substrat menggantikan kelompok ε-amino dari residu lisin di situs aktif yang berpartisipasi dalam basis Schiff dengan piridoksal.

Sementara itu, sepasang elektron karbon alfa asam amino dihilangkan dan ditransfer ke cincin piridin yang menyusun piridoksal fosfat (dengan muatan positif) dan kemudian mereka “dikirim” ke α-zo-zid yang berfungsi sebagai substrat kedua kedua.

Dengan cara ini, piridoksal fosfat tidak hanya berpartisipasi dalam transfer atau transportasi asam amino antara asam amino dan α-ecotoacid yang merupakan substrat transaminase, tetapi juga bertindak sebagai "wastafel" elektron, memfasilitasi disosiasi dari hidrogen asam alfa.

Singkatnya, substrat pertama, asam amino, mentransfer gugus amino ke piridoksal fosfat, dari mana ia kemudian ditransfer ke substrat kedua, α-zo-ecotoide, membentuk, dalam perantara, senyawa perantara yang dikenal sebagai piridoksamin, membentuk perantara, suatu perantara yang dikenal sebagai piridoksamin, membentuk perantara. fosfat.

Dapat melayani Anda: kromatografi kolom

Fungsi transaminasi

Enzim transaminase umumnya ditemukan dalam sitosol dan mitokondria dan bekerja dalam integrasi rute metabolisme yang berbeda.

Glutamat dehidrogenase dalam reaksi terbaliknya, misalnya, dapat mengubah glutamat menjadi amonium, NADH (atau NADPH) dan α-zetoglutarate, yang dapat memasuki siklus asam trikarboksilat dan fungsi dalam produksi energi dalam energi.

Enzim ini, yang ada dalam matriks mitokondria, mewakili titik cabang yang mengaitkan asam amino dengan metabolisme energi, sehingga ketika sel tidak memiliki energi yang cukup dalam bentuk karbohidrat atau lemak untuk berfungsi, secara bergantian menggunakan beberapa asam amino untuk hal yang sama atau lemak untuk berfungsi, secara bergantian menggunakan beberapa asam amino untuk hal yang sama atau lemak untuk berfungsi untuk secara bergantian untuk menggunakan beberapa asam amino untuk hal yang sama atau lemak untuk berfungsi untuk secara bergantian menggunakan asam amino untuk hal yang sama untuk hal yang sama tujuan.

Pembentukan enzim (glutamat dehidrogenase) selama perkembangan otak sangat penting untuk pengendalian detoksifikasi amonium, karena telah ditunjukkan bahwa beberapa kasus keterbelakangan mental berkaitan dengan aktivitas rendah ini, yang mengarah pada akumulasi amonium, yang merugikan kesehatan otak.

Dalam beberapa sel hati reaksi transaminasi juga dapat digunakan untuk sintesis glukosa glukoneogenesis.

Glutamin dikonversi menjadi glutamat dan amonium oleh enzim glutaminase. Kemudian, glutamat dikonversi menjadi α-zetoglutarate, yang memasuki siklus Krebs dan kemudian menjadi glukoneogenesis. Langkah terakhir ini terjadi berkat Malo, salah satu produk di rute, diangkut di luar mitokondria dengan menggunakan pesawat ulang -alik.

Pesawat ulang-alik ini meninggalkan α-cethoglutarate pada belas kasihan enzim málica, yang membuatnya piruvat. Dua molekul piruvat dapat dikonversi, kemudian, molekul glukosa melalui glukoneogenesis.

Dapat melayani Anda: labu latar belakang datar

Contoh

Reaksi transaminasi yang paling umum terkait dengan asam amino alanin, asam glutamat dan asam aspartat.

Beberapa enzim aminotransferase dapat, selain piridoksal fosfat, menggunakan piruvat sebagai "koenzim", seperti halnya dengan transaminase glutamat-piruvat, yang mengkatalisasi reaksi berikut:

glutamat + piruvat ↔ alanin + α-cetoglutarate

Sel otot bergantung pada reaksi ini untuk menghasilkan alanin dari piruvat dan untuk mendapatkan energi melalui siklus Krebs dengan cara α-zetoglutorat. Dalam sel -sel ini penggunaan alanin sebagai sumber energi tergantung pada penghapusan gugus amino sebagai ion amonium di hati, melalui siklus urea.

Reaksi Transaminasi Alanin (Sumber: Tomas Drab [Domain Publik] melalui Wikimedia Commons)

Reaksi transaminasi lain yang sangat penting pada spesies yang berbeda adalah yang dikatalisis oleh enzim aspartat aminotransferase:

L-Spartato + α-ketoglutarate ↔ oksalasetat + L-glutamate

Akhirnya, tetapi tidak kalah pentingnya, reaksi transaminasi asam γ-aminobutyric (GABA), asam amino non-protein untuk sistem saraf pusat yang berfungsi sebagai neurotransmitter penghambat. Reaksi dikatalisis oleh asam transaminase γ-aminobutiric dan kurang lebih sebagai berikut:

α-ketoglutarate + asam 4-aminobutanoat ↔ glutamat + semi-mobil suksinat

Semi -Succinic Semi -Gunakan diubah menjadi asam suksinat dengan reaksi oksidasi dan yang terakhir dapat memasuki siklus Krebs untuk produksi energi.