stringtranslate.com

Трансаминирование

Реакция аминопереноса между аминокислотой и альфа-кетокислотой

Трансаминирование — это химическая реакция, которая переносит аминогруппу в кетокислоту для образования новых аминокислот. Этот путь отвечает за дезаминирование большинства аминокислот. Это один из основных путей деградации, который преобразует незаменимые аминокислоты в заменимые аминокислоты (аминокислоты, которые могут быть синтезированы организмом de novo).

Трансаминирование в биохимии осуществляется ферментами, называемыми трансаминазами или аминотрансферазами. α-кетоглутарат действует как преобладающий акцептор аминогруппы и производит глутамат в качестве новой аминокислоты.

Аминокислота + α-кетоглутарат ↔ α-кетокислота + глутамат

Аминогруппа глутамата, в свою очередь, переносится в оксалоацетат во второй реакции трансаминирования, в результате которой образуется аспартат.

Глутамат + оксалоацетат ↔ α-кетоглутарат + аспартат

Механизм действия

Трансаминирование, катализируемое аминотрансферазой, происходит в два этапа. На первом этапе α-аминогруппа аминокислоты переносится на фермент, образуя соответствующую α-кетокислоту и аминированный фермент. На втором этапе аминогруппа переносится на акцептор кетокислоты, образуя аминокислотный продукт при регенерации фермента. Хиральность аминокислоты определяется в ходе трансаминирования. Для завершения реакции аминотрансферазы требуют участия альдегидсодержащего кофермента, пиридоксаль-5'-фосфата (PLP) , производного пиридоксина ( витамина B6 ) . Аминогруппа размещается путем преобразования этого кофермента в пиридоксамин-5'-фосфат (PMP). PLP ковалентно присоединен к ферменту через связь Шиффова основания, образованную конденсацией его альдегидной группы с ε-аминогруппой ферментативного остатка Lys . Основание Шиффа, сопряженное с пиридиновым кольцом фермента, является центром активности кофермента.

Ping Pong Bi Bi механизм PLP-зависимого ферментативного катализируемого трансаминирования. Аминотрансферазная реакция происходит в две стадии, состоящие из трех шагов: трансиминация, таутомеризация и гидролиз. На первой стадии альфа-аминогруппа аминокислоты переносится на PLP, давая альфа-кетокислоту и PMP. На второй стадии реакции, в которой аминогруппа PMP переносится на другую альфа-кетокислоту, давая новую альфа-аминокислоту и PLP.
Продукт реакций трансаминирования зависит от доступности α-кетокислот. Продуктами обычно являются аланин , аспартат или глутамат , поскольку соответствующие им альфа-кетокислоты производятся в процессе метаболизма топлива. Будучи основным путем деградации аминокислот, лизин , пролин и треонин являются единственными тремя аминокислотами, которые не всегда подвергаются трансаминированию, а скорее используют соответствующую дегидрогеназу.
Альтернативный механизм
Второй тип реакции трансаминирования можно описать как нуклеофильное замещение одного амина или амидного аниона на амин или соль аммония. [1] Например, атака первичного амина первичным амидным анионом может быть использована для получения вторичных аминов:
RNH 2 + R'NH − → RR'NH + NH 2 −
Симметричные вторичные амины можно получить с использованием никеля Ренея (2RNH 2 → R 2 NH + NH 3 ). И, наконец, четвертичные аммониевые соли можно деалкилировать с использованием этаноламина:
R4N + + NH2CH2CH2OH → R3N + RN + H2CH2CH2OH​​​​​​​​​​​
Аминонафталины также подвергаются трансаминированию. [2]

Типы аминотрансфераз

Трансаминирование опосредуется несколькими типами ферментов аминотрансфераз . Аминотрансфераза может быть специфична для отдельной аминокислоты или может обрабатывать любого члена группы подобных, например, аминокислоты с разветвленной цепью, в которую входят валин, изолейцин и лейцин. Двумя распространенными типами аминотрансфераз являются аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ) .

Ссылки

  1. ^ Бут, Джеральд (2000-01-01). "Производные нафталина". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi :10.1002/14356007.a17_009. ISBN 9783527306732.

• Смит, МБ и Марч, Дж. Продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура, 5-е изд. Wiley, 2001, стр. 503. ISBN 0-471-58589-0 • Джеральд Бут «Производные нафталина» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005, Wiley-VCH, Вайнхайм. doi:10.1002/14356007.a17_009  

Воэт и Воэт. «Биохимия» Четвертое издание.

Внешние ссылки