PROTEİN VE AMİNO ASİT METABOLİZMASI VII Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2006

Amino asitlerin önemli fonksiyonları Amino asitlerin protein sentezinde kullanılmalarından başka, ketoasitlere dönüşüp daha ileri yıkılarak enerji sağladıklarını, biyolojik aminlere dönüştüklerini, protein olmayan azotlu maddelerin (NPN-bileşikleri) sentezinde kullanıldıklarını biliyoruz.

Glisinin fonksiyonları Çeşitli vücut proteinlerinin, protein hormonların ve enzimlerin yapısına katılır. Kollajen ve elastinin yapısında boldur. Pürin halkasının C-4, C-5 ve N-7 atomlarını sağlar. Porfirinlerin ve hem yapısının ön maddesidir.

Glisin, Benzoik asidin hippürik aside dönüştürülmesi gibi bazı toksik maddelerin zehirsizleştirilmesinde görev alır. Safra asitleri ile konjugasyon ürünleri verir Glutatyonun yapısına katılır Kreatin ve kreatin fosfat oluşumuna katılır.

Glisin, Serin üzerinden çeşitli ürünlere dönüşür Karaciğer ve böbrekte bulunan glisin oksidaz etkisiyle oksidatif olarak glioksalata deamine olabilir.

Glisin metabolizması bozuklukları: 1) Non-ketotik hiperglisinemi: Glisin yıkımını sağlayan enzim kompleksindeki bir hataya bağlı olarak görülür. Beyin omurilik sıvısı (BOS) ve vücut sıvılarında glisin birikir. Zeka geriliği ve nöbetlerle karakterize hastalık ortaya çıkar. 2) Ketotik hiperglisinemi: Nedeni kesin belli değil. 3) Tip 1 primer hiperoksalüri: Aşırı miktarda oksalat idrarla atılmaktadır. Böbrek taşı oluşur. 4) Glisinüri: Glisinin renal atılımı anormal artmaktadır.

Alaninin fonksiyonları Alanin, amonyağın kaslardan karaciğere taşınmasında önemlidir.

Özellikle çalışan kaslardan kana verilen alanin, karaciğer tarafından alınır ve karaciğerde transaminasyonla pirüvata dönüştürülür. Karaciğerde oluşan pirüvat, ya glukoneojenezde kullanılır ya da oksidatif dekarboksilasyonla asetil-CoA’ya dönüştükten sonra sitrat döngüsünde daha ileri yıkılır.

Dallı zincirli amino asitlerin (valin, lösin, izolösin) fonksiyonları Dallı zincirli amino asitler, özellikle kaslar, yağ dokusu, böbrek ve beyin dokusunda yakıt olarak okside olurlar. Önce transaminasyon olur ve -keto asit oluşur.

-keto asidin oksidatif dekarboksilasyonu sonucu açil-CoA türevleri meydana gelir. Bundan sonra yağ asitlerinin  oksidasyonundaki gibi hidrojen kaybetme (oksidasyon) ve oluşan çift bağa su girişi (hidrasyon) olur.

Lösinin yıkılmasıyla serbest asetoasetat ve asetil-KoA oluşur.

İzolösinin yıkılmasıyla propiyonil-KoA ile birlikte asetil-KoA oluşur.

Valinin yıkılmasıyla propiyonil-KoA ve propiyonil-CoA’dan da süksinil-KoA oluşur.

Dallı zincirli amino asitlerin metabolizma bozuklukları: Akça ağaç şurubu idrar hastalığı: Otozomal resessif olarak taşınan dallı zincir α-ketoasit dekarboksilaz eksikliğine bağlı olarak α-ketoasitler ile onlara uyan hidroksiasitler ve diğer yan ürünler idrarla atılmaktadır. Erken dönemde önemli kusmalar ve nöbetler ortaya çıkar, ketoasidoz görülür.

Serinin fonksiyonları Serin, O-fosfoserin şeklinde fosfoproteinlerin yapısında bol bulunur Serin proteazlar denen bazı enzimlerin aktif bölgelerinde seril kalıntısı bulunur.

Serin, Fosfolipidlerin sentezine katılır Palmitoil-CoA ile birlikte sfingozin sentezini başlatır. Sfingozin de sinir sisteminde önemli olan sfingomiyelinleri oluşturur.

Serin, Sistein sentezine katılır.

Serin, Tek karbonlu birimlerin vericisi olarak önemlidir

Serin, Serin, enerji oluşumunda kullanılacağı zaman sitozolik serin dehidrataz etkisiyle pirüvata dönüştürülür. Mitokondride ise 3-hidroksipirüvat ve D-gliserat yoluyla 3-fosfogliserata dönüştürülür.

Treonin fonksiyonları Treonin, birçok proteinde O-fosfotreonin şeklinde bulunur. Memelilerde üç yolla yıkılır: Serin-treonin dehidrataz etkisiyle α-ketobütirata dönüşür. α-ketobütirat da oksidatif dekarboksilasyonla propiyonil CoA’ya dönüşür.

Treonin, Treonin aldolaz etkisiyle glisin ve asetaldehite ayrılır.

Treonin, Dehidrojenasyon ve dekarboksilasyon ile aminoaseton üzerinden pirüvata dönüşür.

Sisteinin fonksiyonları Sistein, özellikle keratinde sistin şeklinde fazla miktarda bulunur. Proteinlerde sistinin yapısındaki disülfid köprüleri, proteinlerin yapısını stabilize eder.

Sistein, Glutatyonun yapısına katılır

Sistein, Oksidatif dekarboksilasyon ile koenzimA’nın prekürsörü olan tiyoetanolamini oluşturur.

Sistein, primer safra asitlerinin konjugatlarını oluşturan taurine dönüşebilir değişik yollardan pirüvik aside dönüşür

Sisteinin sistein sülfinik asit üzerinden pirüvata dönüşmesi sırasında oluşan sülfit (SO32), karaciğer ve böbrekte bulunan enzimler etkisiyle sülfat (SO42) haline oksitlenir. Sülfat, ya serbest iyon halinde idrarla atılır veya ATP ile aktiflenerek 3-fosfoadenozin-5-fosfosülfat (PAPS) oluşturur.

PAPS, fenol, metilfenol (krezol), indoksil gibi zehirli maddeleri zehirsizleştirmek veya bazı yapı maddelerini sülfatlamak için kullanılır.