Medicina 2019-II: Bioquímica

Catabolismo de aminoácidos

Los aminoácidos inician su degradación por procesos que separan el grupo α-amina

Procesos de separación del grupo α-amina:

- Desaminación: separa el grupo amina

- Transaminación: transfiere el grupo amina

TRANSAMINACIÓN

- Transferencia del grupo α-amina de un aminoácido a un α-cetoácido.

- El aminoácido se convierte en cetoácido y el cetoácido aceptor del grupo amina en aminoácido
- Esquema general

- Esta reacción es catalizada por transaminasas o aminotransferasas

- La enzima aminotransferasa usa de coenzima al piridoxal fosfato (derivado de piridoxina, vitamina del complejo B).

- El piridoxal fosfato forma con el aminoácido un compuesto intermediario: base de Schiff.

- El piridoxal fosfato sirve de aceptor sirve de aceptor y transportador del grupo amina.

RESUMEN:

- El aminoácido se une al sitio activo formando una base de Schiff con piridoxal fosfato

- Por hidrólisis se desprende el α-cetoácido correspondiente al aa. Original

- El grupo prostético de la enzima queda convertido en piridoxamina fosfato

- Ingresa al sitio catalítico el α-cetoácido que forma base de Schiff con piridoxamina fosfato

- Grupo amina es transferido al cetoácido, se regenera piridoxal fosfato y se libera el aa.

Alanina es portador de amina
La ASP y ALP son abundantes en hígado y corazón
Alanina y aspartato formados a partir de piruvato y oxalacetato, reaccionan con α-cetoglutarato
Los grupos amina son catalizados hacia la formación de glutamato

DESAMINACIÓN

El α-cetoglutarato es el sustrato más frecuente en la transaminaión → se forma glutamato.
El grupo nitrogenado del glutamato puede ser separado por desaminación oxidativa catalizada por glutamato deshidrogenasa (Matriz mitocondrial) → se forma α-cetoglutarato y amoniaco.
Glutamato deshidrogenasa es una enzima alostérica, activada por ADP y GDP e inhibida por ATP y GTP
↑producción α-cetoglutarato alimenta el funcionamiento del ciclo de Krebs y genera ATP.
Mucho ATP y GDP ↓el aporte de α-cetoglutarato (inhibe glutamato deshidrogenasa).
La reacción es reversible, glutamato deshidrogenasa actúa en la vía catabólica y síntesis de glutamato
Otras enzimas catalizan la desaminación oxidativa de aminoácidos (flavoproteínas): aminoácido oxidasas.

Degradación de aminoácidos

- Los aa. Destinados al metabolismo energético deben desaminarse para proporcionar el esqueleto carbonado.

- Tres mecanismos para la eliminación del grupo amino:

· Transaminación: Transferencia del grupo amino a un aceptor cetoácido

· Desaminación oxidativa: Eliminación oxidativa del grupo amino, produce cetoácidos y amoniaco

· Eliminación de una molécula de agua por una deshidratasa: produce un intermediario imina, se hidroliza para producir α-cetoglutarato y amoniaco

Transaminación:

Principal mecanismo para eliminación de grupos amino de los aa.
Transferencia del grupo amino desde aa. Hasta un α-cetoácido aceptor
Aminotransferasas o transaminasas, eliminan el grupo amino de los aa. Y producir α-cetoácido
Las aminotransfersas utilizan fosfato de piridoxal (Cofactor derivado de la vitamina B₆, piridoxina)
Los dos átomos de nitrógeno se incorporan en la urea a partir de glutamato y aspartato
El amoniaco que procede del glutamato por acción de la glutamato deshidrogenasa (GDH), entra en el ciclo de urea como carbamoil fosfato.
Un segundo método de desaminación sólo es posible para los hidroxiaminoácidos (serina y treonina), mediante un mecanismo de deshidratasa. La base de Schiff, una imina intermediaria, se hidroliza para formar el cetoácido y amoníaco.