Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Aminoasit ve Proteinlerin Yapımı ve Yıkımı Dr. Akın Yeşilkaya Dönem I 2008-2009 Eğitim Dönemi.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Aminoasit ve Proteinlerin Yapımı ve Yıkımı Dr. Akın Yeşilkaya Dönem I 2008-2009 Eğitim Dönemi."— Sunum transkripti:

1 Aminoasit ve Proteinlerin Yapımı ve Yıkımı Dr. Akın Yeşilkaya Dönem I Eğitim Dönemi

2

3

4

5 Öğrenim Hedefleri  Aminoasit metabolizmasının gözden geçirilmesi  Aminoasitlerin yıkımı  Amino grubunun uzaklaştırılması  Üre döngüsü  Aminoasitlerin sentezi tartışılacaktır.

6 Amaç  Aminoasit yıkımı  Amonyak metabolizması  Üre döngüsü  Karbon iskeletinin yıkımı  Önemli bazı aminoasitlerin yıkımı  Aminoasitlerin biyosentezi  Essansiyel ve Nonessansiyel aminoasitlerin sentezi

7 Kaynaklar:  Renkli Biyokimya Atlası; J. Koolman, KH Röhm, Nobel Kitabevi  Harper’ın Biyokimyası (Harper’s Biochemistry)  Biochemistry, L. Stryer  Biochemistry, Lehninger

8 COHNCOHN Temel Atomlar

9 Nitrojen (Azot)  Aminoasit  Nükleotid  Kreatinin  Porfirinler  Bazı hormonlar  Koenzimler  Nörotransmitterler Nonproteinik nitrojen (NPN) bileşikler

10 Azot Döngüsü Üreotelik Canlı Atmosferik N 2 Nitrojen fikse eden bakteri Amonyak Bitkiler Nitratlar, Nitritler Nitrifiye edici bakteriler Aminoasitler Hayvanlar Denitrifiye edici bakteri

11 Azot döngüsü Amonyak NH 4 + N2N2 Nitrat NO 3 - Nitrit NO 2 - Aminoasitler Nükleotidler, Amino şekerler, Koenzimler, Porfirin bileşikler Mikroorganizma ve hayvanlar tarafından degradasyon Bitki ve mikroorganizmada sentez Nitrifikasyon toprak bakterileri (Örn. Nitrobacter) Bazı anaerobik bakteriler ve bir çok bitki tarafından redüksiyon Nitrifikasyon toprak bakterileri (Örn. Nitrosomonas) Denitrifikasyon Nitrojen fiksasyonu (Örn. Klebsiella, Azotobacter, Rhizobium) Lehninger Principle of Biochemistry, 2000

12 Rhizobium Bezelye kök nodül kesiti Simbiyotik nitrojen fikse edici bakteri (bakteroid) Peribakteroid membran

13 20 Temel Aminoasit

14 VücütProteinleri Aminoasitler DiyetProteinleriGlikoliz KrebsDöngüsü CO 2 GlukozKetonlar NH 3 Üre

15 Aminoasitlerin Katabolizması  Amino grubunun uzaklaştırılması  Karbon iskeletinin metabolik ara ürünlere dönüştürülmesi

16 Aminoasit Katabolizması Amino grubunun uzaklaştırlması •Transaminasyon •Deaminasyon (Oksidatif) •Amonyağın taşınması •Üre döngüsü reaksiyonları

17 Aminoasit Katabolizması 5-7 g/gün aminoasit nitrojeni atılır.

18 Transaminasyon Lizin, treonin, prolin ve hidroksiprolin transaminasyona uğrayamaz.

19 Oksidatif Deaminasyon: Glutamat Dehidrojenaz Mitokondriyal

20 Amonyağın kaynakları  Dokular  Barsak bakterileri  Diyetsel protein  GİS’de bulunan üre

21 Amonyak Taşınması

22

23

24  Ekstrahepatik dokularda amonyak uzaklaştırılması glutamin ile olmaktadır.  Karaciğere taşınan glutamin burada üreye çevrilerek dışa atılır.  Kaslarda oluşan amonyum iyonları alanin üzerinden karaciğere taşınır.

25 Glukoz-Alanin Döngüsü

26 Üre  Ortalama günde g üre sentezlenir.  Sentezlenen ürenin % 95’i böbrekler, % 5’i feçes ile dışarı atılır.  Üre karaciğer tarafından sentezlenir, kana verilir ve böbrekler ile atılır.

27 Üre Döngüsü 1. Reaksiyon Mitokondriyal

28 2. Reaksiyon Mitokondriyal

29 Sitoplazmik 3. Reaksiyon

30 4. Reaksiyon Sitoplazmik

31 5. Reaksiyon Sitoplazmik

32

33 Üre Döngüsnün Kontrolü  N-Asetil Glutamat, allosterik olarak Karbomil fosfat sentetaz I’i aktive eder.  Yemek sonrası glutamat ve dolayısıyla N-asetil glutamat miktarı artacaktır

34 Aspartat-Arjininosüksinik asit Döngüsü

35

36

37

38 Aminoasitlerin Metabolizmanın Amfibolik Ara Maddelerine Çevrilişi  Okzaloasetat oluşturanlar   -Ketoglutarat oluşturanlar  Piruvat oluşturanlar  Fumarat oluşturanlar  Asetil CoA oluşturanlar  Süksinil CoA oluşturanlar

39

40 Aminoasitlerin Metabolizmanın Amfibolik Ara Maddelerine Çevrilişi  Glikojenik aminoasitler  Ketojenik aminoasitler  Glikoketojenik aminoasitler

41 Glikojenik Aminoasitler Piruvat (3C) oluşturanlar Fumarat (4C) oluşturanlar Süksinil CoA (4C) oluşturanlar Okzaloasetat (4C) oluşturanlar  -Ketoglutarat (5C) oluşturanlar Glisin Alanin Serin Sistein Treonin Fenilalanin Tirozin Valin İzolösin Metiyonin Asparajin Aspartat Glutamat Glutamin Prolin Arjinin Histidin

42 Ketojenik Aminoasitler Asetil CoA (2C) oluşturanlar İzolösin Fenilalanin Tirozin Triptofan Lizin Lözin Piruvat oluşturan aminoasitler Potansiyel Ketojeniktir İzolösin, Fenilalanin, Tirozin ve Triptofana dönüşen aminoasitler glikoketojenikdir.

43

44 Aminoasitlerin Metabolizmanın Amfibolik Ara Maddelerine Çevrilişi  Okzaloasetat oluşturanlar  Asparajin  Aspartat

45 Okzaloasetat oluşturan aminoasitler

46  -Ketoglutarat oluşturan aminoasitler  Glutamat  Glutamin  Prolin  Arjinin  Histidin

47  -Ketoglutarat oluşturan aminoasitler Glutamat ve glutamin, asparajin ve aspartat gibi katabolize edilir.

48  -Ketoglutarat oluşturan aminoasitler  Prolin  Su ilavesi ile glutamat  -semialdehit denilen bir dihidroprolin’e okside olur.  Bu da glutamata okside olduktan sonra  - ketoglutaratta transamine olur.

49

50  -Ketoglutarat oluşturan aminoasitler Arjinin  Arjinin önce 2 azot atomunu kaybetmesi gerekir.  İlk önce guanidino grubunu kaybeder ve ornitin meydana gelir.  Ornitin de transamine olarak, prolinde olduğu gibi glutamat  -semialdehit oluşturur.

51  -Ketoglutarat oluşturan aminoasitler

52

53

54 Piruvat Oluşturan Aminoasitler  Glisin  Alanin  Serin  Sistein  Treonin

55 Piruvat Oluşturan Aminoasitler Alanin ve Serin  Alanin için transaminasyon reaksiyonu gerekir.  Serin için ise Serin dehidrataz reaksiyonu kullanılır.  Reaksiyon 2 basamaktan oluşur. Büyük ihtimal ile bir iminoasit ara ürün olarak oluşabilir. Koenzim olarak piridoksal fosfata gereksinim vardır.

56 Piruvat Oluşturan Aminoasitler Alanin ve Serin

57 Piruvat Oluşturan Aminoasitler Sistein ve Sistin  Sistin bir NADH’a bağımlı oksidoredüktaz tarafından sisteine dönüştürülür.

58 Sistein  Transaminasyon  H 2 S kaybı Farklı basamaklarda meydana gelebilir.

59

60

61 Piruvat Oluşturan Aminoasitler Treonin ve Glisin  Glisinin her iki karbon atomu, fakat treonin sadece  - ve karboksil atomları piruvat oluşturabilir.  Treonin  - ve  - karbon atomları, doğrudan doğruya asetil-CoA’ya çevrilebilen asetaldehit meydana getirir.  Karboksil ve  - karbonları ise glisine sonra serin’e ve piruvat’a dönüşür. Yalnız glisin katabolizması için en önemli yıkım yolu glisin sentetaz kompleksi ile glisin’in CO 2, NH 4 + ve 5,10-metilentetrahidrofolat şeklinde parçalanmasıdır.

62

63

64 Asetil CoA oluşturan Aminoasitler  Piruvattan asetil CoA oluştuğu için piruvata dönüşen tüm aminoasitler de bu gruba sokulurlar.  Yalnız bazı aminoasitler piruvat oluşturmadan doğrudan doğruya asetil CoA’ya dönüşürler.

65 Asetil CoA oluşturan Aminoasitler  İzolösin  Fenilalanin  Tirozin  Triptofan  Lizin  Lözin

66 Asetil CoA oluşturan Aminoasitler Fenilalanin ve Tirozin  Fenilalanin’in tirozine dönüşme reaksiyonu geri dönüşümlü değildir. Bu yüzden tirozin fenilalanine karşı besinsel ihtiyacını karşılayamaz.  Fenilalanin’in tirozine çevrilişi memeli karaciğerinde ve böbrekte bulunan görevli (miks fonksiyonlu) bir oksijenaz olan Fenilalanin hidroksilaz tarafından katalize olur.  Reaksiyon için gerekli olan indirgeyici güç doğrudan NADPH tarafından sağlanır.

67 Fenilalanin hidroksilaz reaksiyonu

68 Tirozin Katabolizması 1. p-Hidroksipiruvat’a transaminasyon 2. 3 Karbonlu yan zincirin oksidasyonu ve homogentizat oluşturan dekarboksilasyonu 3. Homogentizat’ın maleilasetoasetat’a oksidasyonu, 4. Maleilasetoasetatın fumarilasetoasetat izomerizasyonu, 5. Fumarilasetoasetat’ın fumarat ve asetoasetata hidrolizi. 6. Asetoasetat, tiyolitik parçalanmaya uğrayarak asetat ve asetil CoA oluşur.

69

70

71

72 Süksinil CoA oluşturan aminoasitler

73 Metiyonin  Aktif metiyonin oluşumu  Sülfonyum yapısının ortadan kalkması  Metil grubu, alıcı bileşiklere geçmesi  Homosisteinin, serin ile kondanse olarak sistatyonin, bunun da hidrolitik parçalanışı sonucunda homoserin ve sistein oluşması  bu reaksiyon, serinden sistein biyosentezi nedeni ile ayrı bir önem kazanmaktadır.  Homoserin sonra  -ketobütirat’a dönüşür.

74

75

76 Lösin, Valin, İzolösin (Dallı aminoasitler)  Katabolizmaları kas, adipoz, böbrek ve beyin dokusunda olur.  Yapısal benzerliklerinden dolayı katabolizmaların başlangıçları aynıdır.

77  Üç aminoasidin de ilk reaksiyonu bir transaminasyon reaksiyonudur. Muhtemelen hepsinin reaksiyonu aynı transaminaz tarafından katalizlenmektedir.  İkinci reaksiyon, açil CoA tiyoesterlere oksidatif dekarboksilasyonudur.  İnsanlarda da bu kademe 3 aminoasit için aynı oksidatif dekarboksilaz tarafından katalizlenmektedir. Bu enzim  - ketoasit dekarboksilaz (Branched-chain  -ketoasit dehydrogenase) olup mitokondriyal multienzim kompleksidir.  Akçaağacı şurubu kokusu hastalığı (Maple syrup urine disease) bu enzimin noksanlığı sonucudur.

78  Üçüncü ortak reaksiyon ise  -doymamış açil CoA tiyoesterlere dehidrojenasyon reaksiyonudur.  Bu reaksiyon yağ asidi katabolizmasında görülen düz zincirli açil CoA tiyoesterlerin dehidrojenasyon reaksiyonuna benzer.  Muhtemelen lösin için ayrı, valin ve izolösin için ayrı bir dehidrojenaz bulunmaktadır.

79  Bu reaksiyonlardan sonra oluşan ürünlerin hepsi kendine ait spesifik mekanizmalarla son ürünlerine kadar parçalanırlar  Lösin’den  -metil krotonil CoA   -hidroksi  -metil glutaril CoA  Valin’den metakrilil CoA  süksinil CoA  İzolösin’den Tiglil CoA  propiyonil CoA ile asetil CoA oluşur

80

81

82 Aminoasitlerin Biyosentezi  Essansiyel aminoasitler  Nonessansiyel aminoasitler

83 Aminoasitlerin Biyosentezi  Besinsel Essansiyel  Valin  Lösin  İzolösin  Treonin  Metiyonin  Lizin  Arjinin  Fenilalanin  Triptofan  Histidin  Besinsel Nonessansiyel  Glisin  Alanin  Serin  Tirozin  Sistein  Aspartat  Glutamat  Asparajin  Glutamin  Prolin  Hidroksiprolin

84 Besinsel Nonessansiyel Aminoasitlerin Biyosentezi  amfibolik ara maddelerden  piruvat,  asetil CoA,  sitrik asit döngüsü ara bileşikleri  diğer aminoasitlerden sentezlenmektedir

85 Alanin

86 Glutamat

87 Aspartat

88 Asparajin

89 Glisin

90 Prolin

91 Hidroksiprolin

92 Besinsel essansiyel aminoasitlerden sentezlenenler  Sistein  Tirozin  Hidroksilizin

93

94 Protein Turnover (Dönüşümü) MiktarKullanım yeri 70 gSindirim enzimlerin ve barsak hücrelerin dönüşümü 20 gPlazma proteinlerin sentezi 8 gHemoglobin sentezi 20 gBeyaz kan hücrelerin sentezi gKas hücrelerin dönüşümü gDiğer metabolik sentezler 70 kg ortalama ağırlığındaki bir insanın günlük protein dönüşüm yaklaşık 300 g’dır

95 Protein Dönüşümü  Fonksiyon ve yapısına bağlıdır  Kısa süreli yarıömüre sahip proteinler  Sindirim enzimleri  Laktat dehidrojenaz  RNA polimeraz  Uzun süreli yarıömüre sahip olan proteinler  Kollajen Hemoglobin 120 gün

96 Protein Yıkımı Proteinlerin Yıkımından iki önemli metabolik Yol sorumludur. 1. Übikitin Yolu (Übikitinizasyon) 2. Lizozomal Yol

97 Übikitin Yolu Sinyaller -N Ucu kuralı -Pest Kuralı -Konformasyonel değişim

98 Protein Yıkımı Amino terminal ucuYarı-ömrü Stabilize edici Met, Gly, Ala, Ser> 20 saat Destabilize edici Phe, Trp, Asp, Arg, Lys, Glu, Gln <30 dakika N-Ucu Kuralı

99 Protein Yıkımı  PEST kuralı  [-Pro-Glu-Ser-Thr-]  Örnek: cAMP bağımlı protein kinaz  Konformasyonel Değişim

100 Protein Yıkımı Lizozomal Yol A)Endositozis •Ekstraselüler proteinler B)Otofaji •İntraselüler proteinler •Organeller

101 Hepinize Geçmiş Olsun.


"Aminoasit ve Proteinlerin Yapımı ve Yıkımı Dr. Akın Yeşilkaya Dönem I 2008-2009 Eğitim Dönemi." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları