AMMINOACIDI METABOLISMO del GRUPPO AMMINICO Flusso generale chetoacidi

AMMINOACIDI METABOLISMO del GRUPPO AMMINICO

Flusso generale -chetoacidi -amminoacidi O II C – O– I H – C – NH 3+ I R O II C – O– I H–C=O I R TRANSAMINAZIONE transaminasi piridossalfosfato + + -chetoglutarato glutammato DEAMINAZIONE OSSIDATIVA glutammato deidrogenasi NAD+ NH 2 NH 4+ C=O NH 2 UREA

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

ENZIMI A PIRIDOSSALFOSFATO MECCANISMO PING-PONG H I E–C=O COO– I + H–C–NH 2 I R 1 COO– I E–NH 2 + C=O I R 2 COO– I E-NH 2 + C=O I R 1 COO– H I I E–C=O + H–C–NH 2 I R 2 Intermedio di reazione: base di Schiff

Vitamina B 6 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)

NH 3 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)+ + H 2 O -chetoglutarato + NADH + H+ + NH 4+ Intermedio di reazione: imminoacido COO– I H –C–NH 3+ I CH 2 – I COO + NAD+ COO– I C=NH 2+ I CH 2 – I COO + NADH + H+

Incorporazione dell’NH 4+ -chetoglutarato + NH 4+ glutammato + NH 4+ + ATP glutammina + ADP + Pi NH 4+ + HCO 3– + 2 ATP carbamilfosfato O 2 HN– II O II C~O–P–O– I O–

TRASPORTO DELL’ NH 3 in forma non tossica CERVELLO COO– I C=O I CH 2 + NH + 4 I CH 2 I C=O O– ATP glutammina sintasi COO– I H –C–NH 3+ I CH 2 + NH 4+ I CH 2 I C=O O– RENE NH 4 ADP + Pi COO– I H –C–NH 3+ I CH 2 I C=O NH 2 glutamminasi H 2 O + acidosi alcalosi azoto amminico azoto ammidico

CERVELLO Alti livelli di glutammato e glutammina per detossificazione da NH 3 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 glucosio-alanina muscolo glicolisi piruvato glucosio transaminazione glucosio deaminazione proteine muscolari alanina Ciclo di Cori fegato sangue alanina gluconeogenesi piruvato NH 4+ urea

NH 2 UREA NH 4+ glutammato amminoacidi C=O HCO 3– NH 2 aspartato amminoacidi - Gruppi ammidici non dissociabili - Estremamente solubile - eliminata 10 -30 grammi/die - dipende dalle proteine alimentari NH 4+ 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)

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

AMMINOACIDI: metabolismo della catena carboniosa

BIOSINTESI DEGLI AMMINOACIDI NON ESSENZIALI piruvato alanina ossalacetato aspartato (+ glutammina) asparagina -chetoglutarato glutammato + (NH 3) glutammina glutammato prolina, arginina 3 -fosfoglicerato serina glicina metionina cisteina (vedi 8° capitolo, vitamina B 12) 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)

in giallo a. a glucosio in celeste a. a. corpi chetonici in rosa a. a. glucosio e corpi chetonici arginina, glutammina, istidina, prolina glicina, alanina, serina, cisteina, triptofano isoleucina glutammato piruvato propionil~Co. A isocitrato triptofano leucina acetil-Co. A isoleucina citrato acetoacetil-Co. A ossalacetato leucina lisina fenilalanina tirosina malato aspartato, asparagina -chetoglutato biotina B 12 succinil~Co. A succinato fumarato fenilalanina tirosina valina metionina treonina