PROTEİN VE AMİNO ASİT METABOLİZMASI I

Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2006 1

Proteinler,

amino asitlerin belirli türde, belirli sayıda ve belirli diziliş sırasında karakteristik düz zincirde birbirlerine kovalent bağlanmasıyla oluşmuş polipeptitlerdir. Proteinler, amino asitlerin polimerleridirler. 20 standart amino asit, protein yapısının dilinin yazıldığı bir alfabe gibi düşünülebilir 2

20 standart amino asit, aynı karbon atomuna bağlanmış bir amino grubu ve bir karboksil grubu içermektedir. 3

Hayvansal gıdalar ve baklagiller gibi bitkisel gıdalarda bulunan proteinler, sindirim kanalında amino asitlere parçalanırlar ve buradan aminoasitler vücuda katılırlar.

4

Besinlerden kaynaklanan amino asitlere ek olarak önemli miktarda amino asit doku metabolizması sırasında ortaya çıkmaktadır: 1) Vücuttaki proteinlerin yıkılması sonucunda amino asitler ortaya çıkar. 2) Metabolik ara ürünlerden ve diğer amino asitlerden amino asitler sentezlenir. 5

Vücutta metabolik ara ürünlerden amino asit sentezi için azot gerekmektedir.

6

Azot, havadaki gazların yaklaşık %78’ini oluşturur. Hava azotundan yararlanmamız, azot döngüsü ile sağlanmaktadır.

7

Standart aminoasitlerin hepsi vücutta metabolik ara ürünlerden sentez edilememektedir. Vücutta sentezlenemeyen, protein yapısı için besinlerle alınması zorunlu olan amino asitlere

esansiyel amino asitler

denir.

8

Vücutta metabolik ara ürünlerden sentez edilebilen amino asitler,

esansiyel olmayan amino asitler

olarak bilinirler. 9

Esansiyel olmayan amino asitlerin biyosentezi

Esansiyel olmayan amino asitlerin oluştuğu metabolik ara ürünler üç gruba ayrılabilir: -Glikolitik yoldaki ara ürünler -Trikarboksilik asit döngüsünün (TCA döngüsü) ara maddeleri -Diğer amino asitler 10

Glikolitik yoldaki ara ürünlerden sentezlenen amino asitler, alanin, serin, glisin ve sisteindir.

11

Glukoz 3-fosfogliserat Pirüvat Glisin Metionin (S) Serin Sistein Alanin

12

Trikarboksilik asit döngüsünün (TCA döngüsü) ara maddelerinden sentezlenen amino asitler, aspartat, asparajin, glutamat, glutamin ve prolindir.

13

Tirozin sentezi için esansiyel bir amino asit olan fenilalanin gereklidir. Sistein için gerekli kükürt de esansiyel bir sağlanmaktadır.

amino asit olan metiyoninden 14

Alanin biyosentezi

Alanin,

pirüvik asit ve glutamattan

alanin aminotransferaz (ALT,GPT)

etkisiyle sentezlenir

ALT

15

16

Serin biyosentezi

Serin,

3-fosfogliserattan bir dizi reaksiyon sonucu sentezlenir. Serin, fosfogliserat dehidrojenazın allosterik inhibitörü gibi görev yapar ve kendi oluşumunu düzenler.

17

Glisin biyosentezi

Glisin, serin hidroksimetil transferaz

enziminin katalizlediği reaksiyonda serinden sentezlenir.

18

Sistein biyosentezi

Sistein,

serin ve metioninden sentezlenir. Serin, karbon iskeleti ve amino grubunu, metionin ise transsülfürasyon vasıtasıyla kükürt sağlar.

19

20

Sistein kalıntılarının polipeptit zincirlerine katılımından sonra, NAD-bağımlı

sistin redüktaz

oksidasyonları sonucu sistin oluşur.

ile 21

Sisteinden, O 2 ve Fe oluşabilmektedir.

2+ veya Cu 2+ gibi katyonların varlığında, enzimatik olmayan bir yol ile de sistin 22

Histidin biyosentezi

Histidin,

erişkinlerde esansiyel değildir; olasılıkla riboz-5-fosfattan oluşan PRPP’tan bir dizi reaksiyon sonunda oluşur. 23