C5720 Biochemie
15b-Metabolismus aminokyselin obecně
11/5/2018
1
Petr Zbořil

Obsah
•Odbourávání aminokyselin, obecné přeměny. Transaminace, deaminace, dekarboxylace
(biogenní aminy).
11/5/2018
Petr Zbořil
2

Metabolismus aminokyselin
•Katabolismus
oobecné a speciální pochody
oodstranění dusíku – mineralizace (NH4+)
opřeměna uhlíkového základu
oglukoplastické (glukogenní) a ketoplastické (ketogenní)
•
•Anabolismus
osyntéza uhlíkového základu
oaminace
oesenciální a neesenciální – otázka schopnosti syntetizovat uhlíkovou kostru
oVal, Leu, Ile, Lys, Met, Thr, Phe, Try
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
3

Metabolismus aminokyselin
•Katabolické hledisko
11/5/2018
Petr Zbořil
4

Obecné pochody
•
•Odstranění N – obecné a speciální způsoby
oOxidační deaminace
oTransaminace
oEliminace přímá (His) a nepřímá (dehydratasy Ser a Thr)
oSpeciální způsoby
•Dekarboxylace
oVznik aminů, speciální metabolity
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
5

Oxidační deaminace
•Různá specificita, kofaktory, aktivita
oOxidasy – H2O2
oFAD (D-AK + Gly)
oFMN (L-AK, zanedbatelné aktivity)
•Glu:NAD-oxidoreduktasa (deaminující)
•
•    R – CH – COOH + NAD+  =    R – C – COOH + NADH + H+
•          |                          ||
•          NH2 NH
•
•    R – C – COOH + H2O       =        R – C – COOH  +  NH3
•         ||              ||
•          NH                           O
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
6

Transaminace
•Přenos –NH2 – výměna za =O
•
•
•
•Kofaktor PALPO
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
7

Transaminace
•Přenos –NH2 – výměna za =O
•
•
•
•Kofaktor PALPO – R1 a R2 - obráceně
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
8

Transaminace
•Glu jako sběrnice NH2
•Spolupráce s
•GluDH
•
•Kofaktor PAPLO
oVratně na PAMPO
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
9

Transaminace
•Glu jako sběrnice NH2
•Spolupráce s GluDH
•
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
10

PALPO - enzymy
•Metabolismus aminosloučenin – AK
•Úloha apoenzymů – labilizace vazeb
oa – aminotransferasy
ob – dekarboxylasy
oc – aldolasy
•
11/5/2018
Petr Zbořil
11

PALPO - enzymy
•Stereochemické vlivy
•Nejlabilnější je vazba kolmá na π-orbitaly PALPO
•
11/5/2018
Petr Zbořil
12

Úloha apoenzymů
•Transaminace
•
11/5/2018
Petr Zbořil
13

Dekarboxylace
•Vznik biogenních aminů
oMono a diaminy
oDekarboxylázy (koenzym PALPO)
o
o
11/5/2018
Petr Zbořil
14

Biogenní aminy
•Biogenní aminy - nomenklatura
•Signální a regulační metabolity
oHormony
oNeurotransmitery
oDalší signální a regulační funkce
•Odpadní produkty posmrtného (mikrobiálního i spontánního) rozkladu
• Odbourání biogenních aminů oxidační deminací
oMAO a DAO
oInhibitory - psychofarmaka
•
•
o
11/5/2018
Petr Zbořil
15

Biogenní aminy
11/5/2018
Petr Zbořil
16
•Histamin
•
•
•
•
•Stanovení
oParametr kvality surovin, potravin
o
•Problematika
oFyziologický účinek – zánět
oPatologický – alergické reakce
oAntihistaminika
•
•
•

Dekarboxylace
•Serotonin – 5’-hydroxytryptamin
ohormon a neurotransmiter
•
•
•
•
o
•
•Nedostatek – deprese
o„hormon štěstí“
owww.whatisserotonin.com
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
17

Biogenní aminy
•GABA
oGlutamát
oNevhodné pro děti – koření – polévky
•
•HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH → CO2 + HOOC-CH2-CH2-CH2NH2
•
•
•
•
•
11/5/2018
Petr Zbořil
18

Biogenní aminy
•Diaminy
•
•        H2N-(CH2)nCH(NH2)-COOH →    H2N-(CH2)n+1-NH2
•
•    ornitin (n = 3)  → putrescin, lyzin (n = 4)   →   kadaverin
•
•Polyaminy
oSpermin, spermidin
oRegulátory buněčné proliferace
•
11/5/2018
Petr Zbořil
19

Biogenní aminy
•Odbourání biogenních aminů
ooxidační deaminace
oMAO a DAO
•
•R – CH2 – NH2   ® R – CH = NH  + [2H]
•
•R – CH = NH  + H2O  ®   R – CH = O  +  NH3
•
•Hromadění post mortem
oDekarboxylace probíhá
oOxidace nikoli
o„mrtvolné jedy“
o
11/5/2018
Footer Text
20

Biogenní aminy
•Rovnováha tvorby a eliminace
oTvorba anaerobně (dekarboxylace)
oOdbourání aerobní
oHromadění post mortem
•Význam pro praxi
oPsychofarmaka
oAntihistaminika
•Stanovení biogenních aminů
oKvalita potravin
oForenzní vyšetření
•Rostliny – alkaloidy (sekundární metabolity)
•
11/5/2018
Petr Zbořil
21