METABOLISMO del GRUPPO AMMINICO AMMINOACIDI METABOLISMO del GRUPPO AMMINICO

Flusso generale + NH2 C=O NH4+ glutammato -chetoglutarato UREA NH2 C=O DEAMINAZIONE OSSIDATIVA glutammato deidrogenasi NAD+ glutammato -chetoglutarato -amminoacidi O II C – O– I H – C – NH3+ R TRANSAMINAZIONE transaminasi piridossalfosfato  -chetoacidi H – C = O +

AMMINOTRANSFERASI (prendono il nome dall’a.a. che cede il gruppo -NH2 all’-chetoglutarato) 1. Alanina amminotransferasi 2. Aspartato amminotransferasi Denominate anche TRANSAMINASI 1. Glutammato piruvato transaminasi 2. Glutammato ossalacetato transaminasi

ENZIMI A PIRIDOSSALFOSFATO Intermedio di reazione: base di Schiff MECCANISMO PING-PONG E–C=O + H–C–NH2  E-NH2 + C=O I H COO– R1 E–NH2 + C=O  E–C=O + H–C–NH2 I H COO– R2 Intermedio di reazione: base di Schiff

Vitamina B6 piridossina, piridossale, piridosammina COFATTORI piridossalfosfato (PLP), piridossaminafosfato ENZIMI A PLP Glicogeno fosforilasi 80-90% del totale - Transaminasi - Decarbossilasi (amminoacido  ammina ) glutammato (glutammato decarbossilasi)  -aminobutirrico (GABA) istidina  istamina triptofano serotonina (5-idrossitriptamina) tirosina  noradrenalina - Reazioni di addizione-eliminazione sulla catena laterale di a.a. -aminolevulinato sintasi (sintesi dell’eme) Metabolismo unità monocarboniosa (metionina  cisteina)

- TRASPORTO EMATICO : GLUTAMMINA, ALANINA - ELIMINAZIONE: UREA NH3 deriva dal catabolismo degli amminoacidi basi puriniche (tramite deaminasi) basi pirimidiniche Animali ammoniotelici (pesci) Animali uricotelici (rettili, uccelli) Animali ureotelici AMMONIACA TOSSICA: Composto basico - TRASPORTO EMATICO : GLUTAMMINA, ALANINA - ELIMINAZIONE: UREA

DEAMINAZIONE OSSIDATIVA tramite glutammato deidrogenasi glutammato + NAD(P)+ + H2O  -chetoglutarato + NADH + H+ + NH4+ Intermedio di reazione: imminoacido COO– I CH2 COO – H –C–NH3+ COO– I CH2 COO – C=NH2+ + NAD+  + NADH + H+

Incorporazione dell’NH4+  -chetoglutarato + NH4+  glutammato glutammato + NH4+ + ATP  glutammina + ADP + Pi NH4+ + HCO3– + 2 ATP  carbamilfosfato O II I O– 2HN– C~O–P–O–

TRASPORTO DELL’ NH3 in forma non tossica glutammina CERVELLO ATP ADP + Pi sintasi COO– COO– I CH2 C=O O– COO– I CH2 C=O I C=O H –C–NH3+ H –C–NH3+ azoto amminico I CH2 + NH4+ + NH4+ I CH2 I C=O azoto ammidico O– NH2 RENE glutamminasi H2O  acidosi  alcalosi NH4+

CERVELLO Alti livelli di glutammato e glutammina per detossificazione da NH3 altrimenti si può abbassare il livello di -chetoglutarato e quindi  ciclo di Krebs  produzione di energia IPERAMMONIEMIA danno da alterazione del ciclo di Krebs e deplezione di ATP

Ciclo di Cori Ciclo glucosio-alanina fegato muscolo glucosio alanina sangue fegato muscolo glucosio alanina urea piruvato NH4+ glicolisi transaminazione proteine muscolari deaminazione gluconeogenesi Ciclo di Cori Ù In presenza di forte esercizio si utilizzano anche le porteine muscolaei, gli a.a. danno l’NH2. ed acidi latico i due cicli una froma di risparmio dell’organismo cghe ricicla

aspartato  amminoacidi UREA C=O NH2 aspartato  amminoacidi HCO3– NH4+  glutammato  amminoacidi UREA - Gruppi ammidici non dissociabili - Estremamente solubile - eliminata 10-30 grammi/die - dipende dalle proteine alimentari NH4+ 0,4-1,2 g/die dipende equilibrio acido-base Acido urico 0,2-0,7 g/die (deriva dal catabolismo delle basi puriniche) Amminoacidi 0,3 -1,2 g/die Creatinina 0,3-0,8 g/die dipende dalla massa muscolare (indice del turnover proteico del muscolo)

MITOCONDRIO O O– CITOSOL SINTESI UREA - nel fegato 1.CARBAMILFOSFATO SINTETASI O II I O– NH4+ + HCO3– + 2 ATP  2HN– C~O–P–O– + 2 ADP + Pi 2. ORNITINA TRANSCARBAMILASI ornitina + carbamilfosfato  citrullina +Pi CITOSOL 3. ARGININOSUCCINATO SINTETASI citrullina + aspartato + ATP  argininsuccinato + AMP + P~Pi 4. ARGININOSUCCINASI argininsuccinato  arginina + fumarato 5. ARGINASI ciclo di Krebs urea + ornitina aspartato

AMMINOACIDI: metabolismo della catena carboniosa

BIOSINTESI DEGLI AMMINOACIDI NON ESSENZIALI piruvato  alanina ossalacetato  aspartato (+ glutammina)  asparagina -chetoglutarato  glutammato + (NH3)  glutammina glutammato  prolina, arginina 3-fosfoglicerato  serina  glicina metionina  cisteina (vedi 8° capitolo, vitamina B12) fenilalanina  tirosina carenza Phe idrossilasi causa fenilchetonuria: porta a ritardo mentale 1:10.000 - 2% popolazione portatori sani - screening di routine sui neonati - (si formano fenilpiruvato, fenillattato, fenilacetato 1-2 g/die nelle urine) Dieta povera in Phe e ricca in Tyr (aspartame Asp-Phe-metanolo) <Phe con il gruppo carbo

glicina, alanina, serina, cisteina,triptofano fenilalaninatirosina in giallo a.a  glucosio in rosa a.a.  glucosio e corpi chetonici in celeste a.a.  corpi chetonici piruvato acetil-CoA acetoacetil-CoA citrato succinil~CoA succinato fumarato malato a-chetoglutato triptofano leucina glicina, alanina, serina, cisteina,triptofano arginina, glutammina, istidina, prolina valina metionina treonina glutammato lisina fenilalaninatirosina aspartato, asparagina isoleucina fenilalanina tirosina propionil~CoA isocitrato biotina B12 ossalacetato