БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 6. ОБМІН І ФУНКЦІЇ АМІНОКИСЛОТ. БІОСИНТЕЗ БІЛКА

6.7. Біосинтез замінних амінокислот

В організмі людини є можливим синтез восьми замінних амінокислот: Ала, Асп, Асн, Сер, Глі, Глу, Глн, Про (рис. 6.23), вуглецевий скелет яких утворюється з глюкози, а а-аміногрупа вводиться у відповідні а-кетокислоти в результаті реакцій трансамінування. Універсальним донором а-аміногрупи є глутамат.

Рис. 6.23. Шляхи біосинтезу замінних амінокислот

Шляхом трансамінування α-кетокислот, які утворюються з глюкози, синтезуються такі амінокислоти:

Глутамат також утворюється при відновному амінуванні α-кетоглутарату глутаматдегідрогеназою.

Зазначені вище реакції оборотні й відіграють велику роль як у процесі синтезу амінокислот, так і під час їхнього катаболізму. Такі реакції, які виконують подвійну функцію, називають амфіболічними.

Аміди глутамін і аспарагін синтезуються з відповідних дикарбонових амінокислот Глу та Асп:

Серин утворюється з 3-фосфогліцерату - проміжного продукту гліколізу, який окиснюється до 3-фосфопірувату і потім трансамінується з утворенням серину:

Існують два шляхи синтезу гліцину:

✵ із серину за участю похідного фолієвої кислоти унаслідок дії серинксиметилтрансферази (див. підрозд. 6.8);

✵ унаслідок дії ферменту гліцинсинтази (див. підрозд. 6.8).

Пролін синтезується з глутамату в ланцюзі оборотних реакцій. Ці самі реакції використовуються і при катаболізмі проліну:

Крім восьми перерахованих замінних амінокислот в організмі людини можуть синтезуватися ще чотири амінокислоти.

Частково замінні амінокислоти Арг і Гіс синтезуються складними шляхами в невеликих кількостях. Більша частина їх має надходити з їжею:

✵ синтез аргініну відбувається в реакціях орнітинового циклу (див. підрозд. вище);

✵ гістидин синтезується з АТФ і рибози. Частина імідазольного циклу гістидину утворюється з пуринового ядра аденіну, джерелом якого є АТФ, інша частина молекули утворюється з атомів рибози. При цьому утворюється 5-фосфорибозиламін, який, крім синтезу гістидину, необхідний для синтезу пуринів:

Для синтезу умовно замінних амінокислот тирозину й цистеїну потрібні незамінні амінокислоти фенілаланін і метіонін відповідно.

Утворення інших амінокислот також можливе за наявності відповідних α-кетокислот, які можуть трансамінуватися з глутаматом. Таким чином, незамінною частиною молекули амінокислот є їхній вуглецевий скелет. Джерелом таких незамінних α-кетокислот слугують лише білки їжі. Винятком є лізин і треонін, котрі не піддаються трансамінуванню, їхні α-кетоаналоги з їжею практично не надходять і в організмі не синтезуються. Єдине джерело цих амінокислот - харчові білки.