2013-03-02 1 BIAŁKAEGZOGENNE (DIETA) ~100g/DZIEŃ BIAŁKAENDOGENNE ~200-300g/DZIEŃ PULA AMINOKWASÓW 20-30mg/dL (KREW) CIAŁA KETONOWE KWASYTŁUSZCZOWE ACE...
26 downloads
19 Views
3MB Size
2013-03-02
MOCZNIK 20-30g/DZIEŃ
PULA AMINOKWASÓW
NH3
20-30mg/dL (KREW)
ZWIĄZKI AZOTOWE PURYNY PIRYMIDYNY PORFIYNY HORMONY NEUROTRANSMITERY FOSFOLIPIDY KOENZYMY BARWNIKI KREATYNA i inne
ALANINA GLICYNA CYSTEINA SERYNA TREONINA TRYPTOFAN
CIAŁA KETONOWE KWASY TŁUSZCZOWE
PHE
ASPARAGINIAN ASPARAGINA ASPARAGINIAN
FUMARAN
CYKL KREBSA
BURSZTYNIAN
FENYLOALANINA TYROZYNA WALINA METIONINA TREONINA IZOLEUCYNA
α -KETOGLUTARAN
GLUTAMINAN GLUTAMINA HISTYDYNA PROLINA ARGININA
FH4* (4)
ACETYLO-CoA
METABOLITY GLIKOLIZY i CYKLU KREBSA
PIROGRONIAN
E N E R G I A
(5)
MET
TRP
SER
ASN
SZCZAWIO OCTAN
ASP
LYS
„S”
(3)
C K
(1) α -KETO GLUTARAN
GLN
GLU
MOCZNIK
HIS
HIS
NUKLEOTYDY
MET
HOMOSERYNA
PRO
ORNITYNA
TRP
LEU, ILEU, VAL THR
GLUKOZA i GLIKOGEN
ILE
MOCZNIK
GABA
ARG
GSH
PUTRESCYNA
FOSFOKREATYNA
NO
FOLIAN POLIAMINY
GLUKOZA
AMINOKWASY PHE
GLUKOGENNE
3-FOSFOGLICERYNIAN
TYR
FH4*
ALA
(1)
SER
i PIROGRONIAN
KETOGENNE
MET
ACETOOCTAN
LEUCYNA TRYPTOFAN TREONINA IZOLEUCYNA IZOLEUCYNA
CIAŁA KETONOWE
LEUCYNA LIZYNA FENYLOALANINA TYROZYNA
ASN
GLY
„S”
(6)
ACETYLO -CoA
GLY
CYS (2)
(7)
PIROGRONIAN
OXALOACETATE
3-FOSFOGLICERYNIAN
TYR ALA
SZKIELETY WĘGLOWE (C-SZKIELETY)
BIAŁKA ENDOGENNE ~200-300g/DZIEŃ
GLUKOZA
GLUKOZA
(6)
BIAŁKA EGZOGENNE (DIETA) ~100g/DZIEŃ
CYS SZCZAWIO OCTAN
ASP
LYS
(3)
C K
α -KETO GLUTARAN
MOCZNIK
GLN
GLU HIS
HIS
NUKLEOTYDY
MET
HOMOSERYNA
PRO
ORNITYNA
TRP
THR
ILE
MOCZNIK
GABA
ARG PUTRESCYNA
NO
FOSFOKREATYNA
GSH FOLIAN
POLIAMINY
1
2013-03-02
Biosynteza ornityny z N-acetyloglutaminianu
Dehydrogenaza glutaminianowa
Glutaminian
α -ketoglutaran
SYNTEZA AMINOKWASÓW ENDOGENNYCH
N-acetyloglutaminian
Suma reakcji 1+2: ketokwas i amoniak do syntezy mocznika Glutaminian ketokwas
aminokwas
Glutamina
Prolina
Arginina
Ornityna
SYNTETAZA GLUTAMINY NH3
Ornityna Dekarboksylaza ornitynowa
GLUTAMINIAN
(PLP)
GLUTAMINA
Poliaminy
Putrescyna SYNTETAZA ASPARAGINY GLN (NH3) ASPARAGINIAN
ASPARAGINA
Putrescyna - prekursor spermidyny i sperminy Poliaminy są polikationami, które stabilizują konformację DNA (asocjują z polianionami) Synteza poliamin jest ściśle związana z proliferacją i wzrostem komórek Zdrowi ludzie wytwarzają około 0.5 mmola sperminy dziennie
2
2013-03-02
nerka
Biosynteza Kreatyny
wątroba
(SAM)
kreatyna jest magazynem fosoranu wysokoenergetycznego (~P) w mięśniach
Glutaminian nieodwracalna, nieenzymatyczna
kreatyna
KOLAGEN Kinaza kreatynowa
kreatynina
4-OH Prolina
!!! Reakcja jest odwracalna, przy wysokim zapotrzebowaniu energetycznym (np.: mięsień pracujący) fosforan kreatyny jest donorem ~P na ADP
fosfokreatyna
Ilość wytwarzanej kreatyniny jest proporcjonalna do masy mięśni i jest stosunkowo stała, nie zmienia się z dnia na dzień
Prolina
Kreatynina wydalana jest przez nerki – jej poziom we krwi jest miarą funkcji nerek Kreatyna bywa przyjmowana przez sportowców – krótkotrwałe nasilenie aktywności mięśni
O2
NADPH
O2
NADPH
ArgininaArg Tlenek azotu: lotny, łatwo + dyfunduje do sąsiednich komórek i kontroluje ich metabolizm; uczestniczy w procesach sygnalizacyjnych: Syntaza • neuronalna transmisja Tlenku azotu • Zmniejsza napięcie mięśni gładkich naczyń (rozszerza naczynia) .NO
Glutaminian jest prekursorem: • γ-Aminomaślanu (GABA) (neurotransmiter w OUN)
Glutaminian Cysteina
• glutationu (GSH)
γ -Glutamylocysteina Glutaminian
Glicyna
Glu dekarboksylaza (PLP)
γ -aminomaślan
Cykl mocznikowy Arginina
GSH: • antyoksydant (redukuje nadtlenki lub wolne rodniki), chroni tiole przed utlenieniem do disiarczków) a HbMetHb • uczstniczy w procesach detoksykacji
Ornityna
Glutation γ-glutamylocysteinyloglicyna
creatine
3
2013-03-02
GLUKOZA
PHE
Histydyna
His
Katabolizm Histydyny
3-FOSFOGLICERYNIAN
TYR
FH4*
ALA
(1)
SER PIROGRONIAN
MET
„S”
(6)
CYS
ASN
Glutaminian
GLY
SZCZAWIO OCTAN
ASP
LYS
(3)
C K
α -KETO GLUTARAN
GLN
GLU
MOCZNIK
HIS
HIS
NUKLEOTYDY HOMOSERYNA
MET
PRO
ORNITYNA
TRP
THR
ILE
MOCZNIK
GABA
ARG
GSH
PUTRESCYNA
FOSFOKREATYNA
NO
GLUKOZA
(6)
Dekarboksylacja histydyny tworzy histaminę
FOLIAN POLIAMINY
PHE
3-FOSFOGLICERYNIAN
TYR
FH4*
ALA (4) PIROGRONIAN (5)
MET
TRP
SER
GLY
„S”
CYS (2)
ASN
SZCZAWIO OCTAN
ASP
LYS
(3)
C K
(1) α -KETO GLUTARAN
MOCZNIK
Histamina
GLN
GLU HIS
HIS
NUKLEOTYDY
MET
uwalniana w miejscu uszkodzenia tkanek, w stanie zapalnym, reakcji alergicznej powoduje skurcz mięśni gładkich oskrzeli, naczyń krwionośnych, rozszerza naczynia włosowate stymuluje wydzielanie soku Ŝołądkowego i pepsyny neurotransmiter Antyhistaminy blokują wiązanie histaminy z receptorami histaminowymi
(7)
HOMOSERYNA
PRO
ORNITYNA
TRP
LEU, ILEU, VAL THR
ILE
MOCZNIK
GABA
ARG PUTRESCYNA
NO
FOSFOKREATYNA
GSH FOLIAN
POLIAMINY
4
2013-03-02
3-FOSFOGLICERYNIAN (GLIKOLIZA) wykorzystywany jest do syntezy trzech endogennych aminokwasów 3-fosfoglicerynian
Synteza seryny – etapy 2 i 3 Etap 2
3-fosfohydroksypirogronian Transaminatio transaminacja
3-fosfoseryna
SERYNA Etap 3
GLICYNA
3-fosfoseryna Dephosphorylati defosforylacja
CYSTEINA
SERYNA
Seryna powstaje w trzech etapach Etap 1 3-fosfoglicerynian
Dehydrogenaza fosfoglicerynianiowa
Oxidation in jako Utlenianie preparation for do przygotowanie transamination transaminacji
SERYNA JEST WYKORZYSTYWANA DO SYNTEZY FOSFOLIPIÓW BŁONOWYCH 1. Glicerofosfolipidy 2. Sfingolipidy
3-fosfohydroksypirogronian
5
2013-03-02
EUKARIOTA i PROKARIOTA
EUKARIOTA
EUKARIOTA
Seryna ulega przekształceniu do Gly
3-FOSFO GLICEROL
DIACYLO GLICEROL
ACYLO-CoA
SERYNA
ACYLO-CoA
TRIACYLOG LICEROL
ACYLO-CoA
KW. FOSFATYDOWY
5
1 SYNTEZA TRIGLICERYDÓW i GLICEROFOSFOLIPIDÓW
2
CDP-DIACYLOGLICEROL
SERYNA
INOZYTOL
FOSFSTYDYLOI NOZYTOL
3-FOSFO GLICEROL
folian
HYDROKSY METYLO TRANSFERAZA SERYNOWA
Metylenotetrahydrofolian
3 FOSFATYDYLO SERYNA
ETANOLO AMINA
FOSFATYDYLO ETANOLOAMINA
CHOLINA
FOSFATYDYLO CHOLINA
FOSFATYDYLO GLICEROL
GLICYNA
4
PALMITYLO-CoA
SOLE KWASÓW śÓŁCIOWYCH
FH4
+
SERYNA
SFINGANI NA
N5,N10CH2-FH4
CAŁA CZĄSTECZKA
GLUTATION GSH
+ HN-CH -COO3 2
SERYNA
GLICYNA
BIAŁKA
GLIOKSALAN
KONJUGATY
SFINGOZYNA R R
HCOO
CZĘŚĆ CZĄSTECZKI
–
MRÓWCZAN
SFINGOMIELINA
COO– COO
–
SZCZAWIAN
CAŁA CZĄSTECZKA
PORFIRYNY (HEM)
(DETOKSYKACJE)
PURYNY KREATYNA
6
2013-03-02
Gli Glicyna jest katabolizowana w mitochondriach do NH3, CO2 i N5,N10-metylenotetrahydrofolianu Glicyna SERYNA
tetrahydrofolian
FH4
GLICYNA
N5,N10-CH2-FH4
METYLOTRANSFERAZA HOMOCYSTEINOWA
N5,N10-CH
2-FH4
N5-CH3-FH4 SYNTAZA METIONINOWA
+ NH4+ N5,N10-metylenotetrahydrofolian
FH4 REGENERACJA FH4 Z METYLO-FH4
H
METIONINA
HOMOCYSTEINA
N5,N10-METENYLO-FH4
H H
TETRAHYDROFOLIAN – THF, FH4
SERYNA Glicyna
CYJANOKOBALAMINA
TRYPTOFAN
FORMA KOENZYMU SYNTAZY METIONINY
TYMIDYNA
PURYNY N5,N10-METYLENO-FH4
N10-FORMYLO-FH4
METYLOKOBALAMINA
HISTYDYNA
DIMETYLOBENZIMIDAZOL
METIONINA
PURYNY
CYJANKOBALAMINA
N5,N10-METENYLO-FH4 N5-METYLO-FH4
7
2013-03-02
METIONINA
FH4
SERYNA
S-ADENOZYLOMETIONINA
B12
N5,N10METYLENOFH4 N5-CH3FH4
SYNTAZA METIONINY
TRANSFER GRUP METYLOWYCH
HOMOCYSTEINA
SYNTAZA
CYSTATIONINY B6 Objawy: •Opóźnienie umysłowe CYSTATIONINA •Zakrzepy B6 •Osteoporoza Leczenie – suplementacja: CYSTEINA HOMOCYSTEINURIA •Wit B6 •Kwasu foliowego •Wit B12
Synteza i Regeneracja FH4 ( i SAM) (“Cykl Aktywnego Metylu”) HOMOCYSTEINA
SERYNA
SYNTAZA CYSTATIONINY
SAM
B12
CYSTATIONINA
IV
LIAZA CYSTATIONINY
II III Hcy
SAH
KETOMAŚLAN
CYSTEINA
8
2013-03-02
DEHYDROGENAZA
α-KETOMAŚLAN
DEKARBOKSYLACJA OKSYDACYJNA
WALINA IZOLEUCYNA METIONINA TREONINA
dioksygenaza cysteinowa
PROPIONYLO-CoA
KARBOKSYLAZA PROPIONYLO-CoA
CYSTEINA
TAURYNA
D-METYLOMALONYLO-CoA
Kwas taurocholowy OUN: Antyoksydant, Neurotransmiter, Osmoregulator .....
UTLENIANIE ŁAŃCUCHA BOCZNEGO
EPIMERAZA METYLOMALONYLO-CoA
MPST rodanaza
H2 L-METYLOMALONYLO-CoA
O
MUTAZA METYLOMALONYLO-CoA
B12
Neuromodulator
Proteoglikany: •Siarczan keratanu, dermatanu, chondroityny
5’ Deoksyadenozylokobalamina
•Detoksykacje •Białka Fe-S •tionukleotydy
¤ α -ketomaślan
KWAS ADENOZYNO-3-FOSFO5-FOSFOSIARKOWY (PAPS)
α -KETOMAŚLAN BURSZTYNYLO-CoA
PAPS Propionylo-CoA
5’ Deoksyadenozylokobalamina
CYSTEINA
Pierścień korrinowy
CYSTEINOSULFINIAN
HIPOTAURYNA
PIROGRONIAN
WODOROSIARCZYN
GLUTAMINIAN
TAURYNA
WODOROSIARCZYN
OKSYDAZA SIARCZYNOWA
9
2013-03-02
GLUKOZA
(6)
PHE
3-FOSFOGLICERYNIAN
TYR (4) PIROGRONIAN
(5)
FENYLOKETONURIA (PKU)
FH4*
ALA
MET
TRP
SER
GLY
FENYLOMLECZAN
„S”
CYS (2)
ASN
SZCZAWIO OCTAN
ASP
LYS
(3)
C K
GLN
GLU
MOCZNIK
HIS
Hamuje dekarboksylazę dekarboksylaz pirogronianową pirogronianow w mózgu ale nie w wątrobie; w trobie; defekt defekt w tworzeniu mieliny
HIS
NUKLEOTYDY
MET (7)
HOMOSERYNA
PRO
ORNITYNA
TRP
LEU, ILEU, VAL THR
ILE
MOCZNIK
GABA
ARG PUTRESCYNA
NO
FOSFOKREATYNA
FENYLOPIROGRONIAN
FENYLOALANINA
(1) α -KETO GLUTARAN
GSH FOLIAN
POLIAMINY
FENYLOOCTAN
I. FENYLOKETONURIA KLASYCZNA DEFEKT HYDROKSYLAZY FENYLOALANINY 1 : 10.000 URODZEŃ NIEDOROZWÓJ UMYSŁOWY II. HIPERFENYLOALANINEMIE DEFEKTY REGENERACJI TETRAHYDROBIOPTERYNY
TYROZYNA TRANSAMINAZA TYROZYNY
TYROZYNEMIA II
p-HYDROKSYFENYLO PIROGRONIAN
FENYLOALANINA
REDUKTAZA DIHYDROBIO PTERYNY
TETRAHYDROBIOPTERYNA
HYDROKSYLAZA FENYLOALANINY
OKSYDAZA p-HYDROKSY FENYLOPIROGRONIANU askorbinian, O2
HOMOGENTYZYNIAN OKSYDAZA HOMOGENTYZYNIANU
TYROZYNEMIA NOWORODKÓW
ALKAPTONURIA Ciemny mocz
MALEILOACETOOCTAN TYROZYNA DIHYDROBIOPTERYNA
IZOMERAZA
FUMARYLOACETOOCTAN Po 2 godz. stania
LIAZA
HIPERFENYLOALANINEMIA - defekt reduktazy dihydrobiopterynowej
FUMARAN
ACETOOCTAN
Po 15 min. stania ciemna warstwa na powierzchni to utleniony kwas homogentyzynowy
10
2013-03-02
TYROZYNA
AMINOTRANSFE RAZA TYROZYNOWA
p-HYDROKSYFENYLOPIROGRONIAN
Znane są defekty genetyczne (sporadyczne przypadki) większości enzymów uczestniczących w katabolizmie FENYLOALANINY/TYROZYNY
p-HYDROKSYFENYLOPIROGRONIAN
OKSYDAZA pHYDROKSFENYLOPIROGRONIA NOWA HOMOGENTYZYNIAN
Znane są defekty genetyczne (sporadyczne przypadki) większości enzymów uczestniczących w katabolizmie FENYLOALANINY/TYROZYNY
Tyrozynemia II (ocznoskórna) – defekt aminotransferazy Tyr. Symptomy to zaburzenia widzenia, uszkodzenia skóry i opóźnienia rozwojowe
Tyrozynemia II (ocznoskórna) – defekt aminotransferazy Tyr. Symptomy to zaburzenia widzenia, uszkodzenia skóry i opóźnienia rozwojowe
Tyrozynemia noworodków – defect odsydazy p-hydroksyfenylopirogronianu, zahamowanie na poziomie powstawania homogentyzynianu. W niektórych przypadkach (pojedyncze stwierdzone) prowadzi to do uposledzenia funkcji watroby i nerek (wątrobowo-nerkowa)
Tyrozynemia noworodków – defect odsydazy p-hydroksyfenylopirogronianu, zahamowanie na poziomie powstawania homogentyzynianu. W niektórych przypadkach (pojedyncze stwierdzone) prowadzi to do uposledzenia funkcji watroby i nerek (wątrobowo-nerkowa)
Alkaptonuria– defekt oksydazy homogentyzynianu (pierwsza wykryta choroba metaboliczna w XVI w, scharakteryzowana w XiX w). Najmniej groźne z tych schorzeń. Mocz pozostawiony na powietrzu zmienia kolor na brązowy. Wynika to z obecności homogentyzynianu i jego utleniania. Niezależnie z latami w wyniku akumulacji tych zwiazków w stawach pojawia się stan zapalny. Następuje też pigmentacja tkanki łącznej (m.in. chrząstki międzykręgowe) – ochronoza
Alkaptonuria– defekt oksydazy homogentyzynianu (pierwsza wykryta choroba metaboliczna w XVI w, scharakteryzowana w XiX w). Najmniej groźne z tych schorzeń. Mocz pozostawiony na powietrzu zmienia kolor na brązowy. Wynika to z obecności homogentyzynianu i jego utleniania. Niezależnie z latami w wyniku akumulacji tych zwiazków w stawach pojawia się stan zapalny. Następuje też pigmentacja tkanki łącznej (m.in. chrząstki międzykręgowe) – ochronoza
11
2013-03-02
HOMOGENTYZYNIAN MALEILOACETOOCTAN
IZOMERAZA MALEILOACETOOCTA NOWA
DIOKSYGENAZA HOMOGENTYZYNIAN OWA
FUMARYLOACETOOCTAN MALEILOACETOOCTAN
Znane są defekty genetyczne (sporadyczne przypadki) większości enzymów uczestniczących w katabolizmie FENYLOALANINY/TYROZYNY Tyrozynemia II (ocznoskórna) – defekt aminotransferazy Tyr. Symptomy to zaburzenia widzenia, uszkodzenia skóry i opóźnienia rozwojowe Tyrozynemia noworodków – defect odsydazy p-hydroksyfenylopirogronianu, zahamowanie na poziomie powstawania homogentyzynianu. W niektórych przypadkach (pojedyncze stwierdzone) prowadzi to do uposledzenia funkcji watroby i nerek (wątrobowo-nerkowa) Alkaptonuria– defekt oksydazy homogentyzynianu (pierwsza wykryta choroba metaboliczna w XVI w, scharakteryzowana w XiX w). Najmniej groźne z tych schorzeń. Mocz pozostawiony na powietrzu zmienia kolor na brązowy. Wynika to z obecności homogentyzynianu i jego utleniania. Niezależnie z latami w wyniku akumulacji tych zwiazków w stawach pojawia się stan zapalny. Następuje też pigmentacja tkanki łącznej (m.in. chrząstki międzykręgowe) – ochronoza
FUMARYLOACETOOCTAN
LIAZA FUMARYLOACETOOCTA NOWA ACETOOCTAN FUMARAN
BURSZTYNYLO -CoA BURSZTYNIAN
ACETOACETYLO-CoA
12
2013-03-02
Tyrozyna jest prekursorem KATECHOLAMIN •Dopamina jest syntetyzowana w substancji czarnej mózgu przez hydroksylacje Tyr do L-DOPA, a następnie przez jej dekarboksylacje nieoksydacyjną (enzym współpracuje z PLP jako koenzymem) •Dopamina jest ważnym neurotransmiterem, której niedobór charakteryzuje chorobę Parkinsona •W chorobie Parkinsona, substancja czarna (substantia nigra) podlega stopniowej degeneracji. Leczenie polega na podawaniu L-DOPA, a nie dopaminy! Dopamina nie przechodzi przez barierę krew–mózg, a L-DOPA tak!!! •Nadprodukcja dopaminy jest natomiast kojarzona ze schizofrenią
SYNTEZA ADRENALINY W RDZENIU NADNERCZY TYROZYNA HYDROKSYLAZA TYROZYNY TETRAHYDRO BIOPTERYNA
DIHYDROBIO PTERYNA
Analogi katecholamin, takie jak meskalina i amfetamina mają potencjalne psychofarmakologiczne własności
KATECHOLAMINY •NORADRENALINA i ADRENALINA powstają z DOPAMINY. Hydroksylacja przekształca dopaminę w noradreanlinę, natomiast metylacja (SAM) noradrenaliny prowadzi do powstania adrenaliny •Obie aminy powstają w rdzeniu nadnerczy, wiążą się do receptorów adrenergicznych (α α i β) i są bardzo ważnym elementem odpowiedzi na stres – zarówno fizjologiczny (częstotliwość skurczu serca, ciśnienie tętnicze) jak i metaboliczne (metabolizm glikogenu w mięśniach i wątrobie; glikoliza w mięśniach; metabolizm kwasów tłuszczowych; synteza i wydzielanie hormonów trzustki) •Sekwencyjne powstawanie katecholamin stanowi mechanizm determinujący specyficzność sygnalizacji. O tym, który mediator powstaje w danej tkance decyduje aktywność enzymów – w rdzeniu nadnerczy aktywne są enzymy całego szlaku biosyntezy, w istocie czarnej hydroksylacja i metylacja nie zachodzą, powstaje tylko dopamina.
Tyrozyna jest prekursorem barwników – MELANIN •Tyr is hydroksylowana przez Tyrozynazę w melanocytach do L-DOPA, a nastepnie do melanin aromatycznych chinonów (udział w tym procesie tyrozynazy nie jest w pełni rozpoznany) •L-DOPA (a więc
DIHYDROKSYFENYLOALANINA DOPA
PLP
ADRENALINA (Hormon)
SAH
DEKARBOKSYLAZA DOPY
SAM
Tyr i pośrednio Phe) jest prekursorem barwników melaninowych •Niedobór melanin z powodu defektu tyrozynazy jest cecha charakterystyczna ALBINIZMU •Pacjenci PKU również maja osłabioną pigmentację skóry i włosów z powodu zaburzeń powstawania Tyr
HYDROKSYLAZA DOPAMINY
DOPAMINA (Neurotransmiter)
Wit. C
NORADRENALINA (Neurotransmiter)
13
2013-03-02
MELANOCYTY ALBINIZM BRAK PIGMENTACJI (SKÓRA, WŁOSY, OCZY)
MONOOKSYGENAZA
TYROZYNA
DEKARBOKSYLAZA
SEROTONINA
TYROZYNAZA DIHYDROKSYFENYLOALANINA THB
TYROZYNAZA
PLP
DHB
BIOPTERYNA
DOPACHINON
TRYPTOFAN
SEROTONINA
ACETYLO-CoA
GŁÓWNIE OUN „WELL BEING HORMON”
CYSTEINA
CoA
H3C NH SAH
MELATONINA EUMELANINY
SZYSZYNKA HORMON „RYTMÓW”
SAM
NH
CO
CO
CH3
CH3
MELATONINA FEOMELANINY
SYNTEZA TYROKSYNY W TARCZYCY TYREOGLOBULINA • Tyroksyna i trijodotyronine powstaja przez modyfikacje reszt tyrozynowych peroksydaza w białku - tyreoglobulinie. • Degradacja tyreoglobuliny związaną jest z uwalnianiem wolnych hormonów • Synteza zachodzi w tarczycy, gdzie magazynowane są jony jodkowe z krwi • Hormony te sterują przemianą materii we wszystkich narządach i PROTEOLIZA tkankach organizmu. • Wpływ na przemianę materii to regulacja tzw. podstawowej przemiany materii (czyli tempa spalania różnych substancji i TRIJODOTYRONINA T3 TYROKSYNA tworzenia innych)
SEROTONINA Serotonina pełni funkcję m.in. waŜnego neuroprzekaźnika w ośrodkowym układzie nerwowym i w układzie pokarmowym i wpływa na wiele procesów fizjologicznych
Odczucie bólu Regulacja snu Regulacja ciśnienia krwi i temperatury Skurcz mięśni gładkich
T4
Tryptofan nie jest wytwarzany przez organizm człowieka, a jedynie dostarczany jest z pożywienia, istnieje ogromna zależność pomiędzy tym co jemy, a tym jak się czujemy. Chodzi tu nie tylko o samopoczucie fizyczne spowodowane działaniem tego hormonu (regulacja apetytu, regulacja ciśnienia krwi, krzepnięcie krwi, proces trawienia, temperatura ciała, proces dojrzewania i odnawiania komórkowego), ale przede wszystkim samopoczucie psychiczne (regulacja czynności ośrodkowego układu nerwowego).
14
2013-03-02
KATABOLIZM AMINOKWASÓW o ROZGAŁĘZIONYCH ŁAŃCUCHACH BOCZNYCH (BCAA)
MELATONINA Odpowiada za regulację dobowego cyklu snu i czuwania oraz 'zegara biologicznego' (rytm pór roku). Wytwarzanie melatoniny pozostaje pod hamującym wpływem światła.
•Degradacja aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach bocznych – Val, Ile, Leu – zachodzi głównie w mięśniach. RównieŜ tkanka tłuszczowa, mózg, nerki, ale w mniejszym stopniu wątroba metabolizuje te aminokwasy. Aminotransferaza rozgałęzionych aminokwasów jest bardzo aktywna w tych tkankach. Ekspresja tego enzymu jest indukowana w mięśniach w okresie głodzenia. •Dehydrogenaza ketokwasów pochodnych aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach bocznych (BCKADH) jest regulowana przez fosforylację w odpowiedzi na zmiany w zawartości BCAA w diecie. Enzym w mięśnich jest aktywowany w głodzie; enzym w wątrobie w stanie nasycenia (po odpowiednim posiłku).
Walina, leucyna, izoleucyna - wszystkie sa katabolizowane przez transaminację a następnie oksydacyjną dekarboksylację odpowiednich rozgałęzionych α -ketokwasów. TRYPTOFAN
OKSYGENAZA TRYPTOFANU
+
-
1)
FH4
transaminacja
α-keto acid
ACETOACETYLOCoA
+
2) ALANINA
+
-
dehydrogenaza rozgałęzionych α-ketokwasów
Acyl-CoA derivatives Choroba syropu klonowego (częstość: 1:200 000) niedobór dehydrogenazy α-ketokwasów rozgałęzionych • poziom aminokwasów rozgałęzionych i ich α -ketokwasowych analogów jest w osoczu i w moczu podwyższony (charakterystyczny zapach) • neurologiczne problemy; krótki czas życia • dieta obniżająca poziom, powodujących kwasicę, rozgałęzionych ketokwasów
α-keto acid
15
2013-03-02
DEFEKT GENETYCZNY BCKADH “CHOROBA SYROPU KLONOWEGO ” (ketoaciduria kwasów o rozgałęzionych łańcuchach) •Niedobór aktywności dehydrogenazy ketokwasów o rozgałęzionych łńcuchach bocznych (pochodnych aminokwasów Leu, Val, Ile) ma powaŜne konsekwencje. W szczególnych przypadkach moŜe wystąpić ketoaciduria, konwulsje, opóźnienia rozwojowe – prawdopodobnie w wyniku akumulacji tych ketokwasów i ich pochodnych w mózgu; moŜe prowadzic do śmierci gdy nie leczona. Nazwa pochodzi od zapachu moczu w związku z obecnością w nim tych ketokwasów i ich pochodnych. •Leczenie polega na ograniczaniu występowania tych aminokwasów w diecie.
Cystynuria Histydynemia
Fenyloketonuria Niedobór mutazy metylomalonyloCoA
Częstość występowania chorób genetycznych związanych z metabolizmem aminokwasów
Albinizm • Cystynuria jest najbardziej powszechną chorobą genetyczną, związaną z transportem aminokwasów
Częstość (na 100,000) Homocystynuria Alkaptonuria Choroba syropu klonowego Cystationinuria Podobna częstość występowania
Leucyna Valina Izoleucyna
Isovalerylo-CoA Kwasica izowalerianowa
Isobutyrylo-CoA
(+ glycine isovalerylglycine, water-soluble)
α -metylo-butyrylo-CoA
D e h y d r o g e n a cja (FAD) Propionylo-CoA Acetoacetylo-CoA Niezdolność katabolizowania propionylo-CoA ma poważne konsekwencje – ciężka kwasica prowadzącą do obniżenia pH krwi i uszkodzenia centralnego systemu nerwowego
Acetylo-CoA
karboksylaza propionylo CoA Biotyna
Metylmalonylo-CoA
Mutaza metylmalonylo CoA 5’-Deoxyadenosylcobalamin (B12)
Succinyl-CoA
16
