PROTEN VE AMNO AST METABOLZMASI VI Do Dr

PROTEİN VE AMİNO ASİT METABOLİZMASI VI Doç. Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2006 1

Amino asitlerdeki azotun akıbeti Amino asitlerin en büyük kısmının amino grupları, en sonunda transaminasyon sonucu -ketoglutarata taşınır ve glutamat oluşur. 2

Sitozolde oluşan glutamat, sitozolden mitokondriye taşınır. 3

Glutamat, mitokondride glutamat dehidrojenaz tarafından katalizlenen oksidatif deaminasyona uğrar ve böylece amonyak serbestleşir. 4

Karaciğer ve diğer organlarda oluşan amonyağa ek olarak bağırsak bakterileri tarafından salgılanan bakteriyel deaminaz ve bakteriyel üreaz etkisiyle diyetteki proteinlerden ve gastrointestinal kanal içine salgılanan sıvılar içinde bulunan üreden, oldukça büyük miktarda amonyak oluşturulur. 5

Amonyak, hayvansal dokular için oldukça toksiktir. Hayvanların çoğunda amonyak, ekstrahepatik dokulardan kana ve oradan da karaciğer ve böbreklere gönderilmeden önce nontoksik bileşik haline dönüştürülür. 6

Beyin dahil birçok dokuda amonyak, glutamin sentetaz etkisiyle glutamat ile kombine olarak glutamin oluşturur. Amonyağın kaslardan karaciğere taşınmasında alanin önemli rol oynar. Glukoz-alanin döngüsü 7

Amonyak, böbreklerde H+ iyonları ile birlikte atılır. Bu da asit-baz dengesinin sağlanması için önemlidir. 8

Amonyak, karaciğerde üre döngüsüne girer ve üreye dönüştürülür. 9

10

Üre döngüsü, hepatositlerin mitokondrilerinin iç kısmında başlar. 11

Üre döngüsünde beş ayrı enzimle katalizlenen beş basamak vardır. Reaksiyon basamaklarının üçü sitoplazmada yer alır. 12

Üre döngüsünde altı amino asit görev alır. 13

Üre sentezinin hız sınırlayıcı reaksiyonları, karbamoil fosfat sentetaz I, ornitin transkarbamoilaz ve arjinaz tarafından katalizlenen reaksiyonlardır. 1: carbamoyl phosphate synthetase-I (CPS-I) 2: ornithine transcarbamoylase (OTC) 3: argininosuccinate synthetase 4: argininosuccinase 5: arginase 14

Karbamoil fosfat sentetaz I, asetil-Co. A ve glutamattan sentezlenen N-asetil glutamat tarafından allosterik olarak aktive edilir. 15

Üre döngüsü, fumarat vasıtasıyla sitrik asit döngüsüne bağlanır. Sitrik asit döngüsü de aspartat-arjininosüksinat şantı vasıtasıyla üre döngüsüne bağlanır. 16

Bir molekül üre sentezi, 4 yüksek enerjili fosfat grubu gerektirmektedir. 17

Üredeki iki azotun biri glutamat veya glutaminden, karbamoil fosfat üzerinden; diğeri ise glutamattan, transaminasyonla oksaloasetata aktarılma suretiyle oluşan aspartat üzerinden yapıya girmektedir. 18

Ürenin karaciğerde sentezlenmesinin nedeni, üre döngüsünde görevli enzimlerin özellikle arjinazın başlıca karaciğerde bulunmasıdır. Böbrek, beyin, meme, testis ve deride de az miktarda arjinaz bulunur. 19

Üre döngüsü vasıtasıyla azot akımı, diyetin bileşimi ile değişir. Diyet başlıca protein ise yakıt için amino asitler kullanılır ve amino gruplarından fazla miktarda üre oluşur. Şiddetli açlık sırasında da kas proteinin yıkılması metabolik yakıtın çoğunu karşılar ve üre oluşumu artar. 20

Karaciğerde üre sentezinde görevli enzimlerden her birinin eksikliği ile ilişkili metabolik bozukluklar bilinmektedir. 21

Hiperammonemiler olarak bilinen metabolik bozuklukların hepsinde ortak olan klinik semptomlar; bebeklik çağında kusmalar, görmede bozukluk, flappig tremor, protein intoleransı, aralıklı ataksi, irritabilite, letarji ve mental geriliktir. 22