Трансаминирование

Реакция аминопереноса между аминокислотой и альфа-кетокислотой

Трансаминирование — это химическая реакция, при которой аминогруппа передается кетокислоте с образованием новых аминокислот . Этот путь отвечает за дезаминирование большинства аминокислот. Это один из основных путей деградации, который превращает незаменимые аминокислоты в заменимые аминокислоты (аминокислоты, которые могут синтезироваться 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 переаминирования с образованием аспартата.

Глутамат + оксалоацетат ↔ α-кетоглутарат + аспартат

Механизм действия

Трансаминирование, катализируемое аминотрансферазой, происходит в две стадии. На первом этапе α-аминогруппа аминокислоты переносится ферменту, образуя соответствующую α-кетокислоту и аминированный фермент. На втором этапе аминогруппа переносится к акцептору кетокислоты, образуя аминокислотный продукт при регенерации фермента. Хиральность . аминокислоты определяется при трансаминировании Для завершения реакции аминотрансферазы требуют участия альдегидсодержащего кофермента пиридоксаль-5'-фосфата (PLP) , производного пиридоксина ( витамина B6 ₎ . Аминогруппа размещается путем превращения этого кофермента в пиридоксамино-5'-фосфат (ПМП). PLP ковалентно присоединен к ферменту посредством связи основания Шиффа, образованной конденсацией его альдегидной группы с ε-аминогруппой ферментативного остатка Lys . Основание Шиффа, которое конъюгировано с пиридиновым кольцом фермента, является центром активности кофермента.

Продукт реакций переаминирования зависит от наличия α-кетокислот. Продукты обычно представляют собой аланин , аспартат или глутамат , поскольку соответствующие им альфа-кетокислоты образуются в результате метаболизма топлива. Будучи основным путем деградации аминокислот, лизин , пролин и треонин являются единственными тремя аминокислотами, которые не всегда подвергаются трансаминированию и скорее используют соответствующую дегидрогеназу.

Альтернативный механизм

Второй тип реакции трансаминирования можно описать как нуклеофильное замещение одного аниона амина или амида на соль амина или аммония. ^[1] Например, атаку первичного амина анионом первичного амида можно использовать для получения вторичных аминов:

РНХ ₂ + Р'НХ ⁻ → РР'НХ + НХ ₂⁻

Симметричные вторичные амины можно получить с использованием никеля Ренея (2RNH ₂ → R ₂ NH + NH ₃ ). И, наконец, соли четвертичного аммония можно деалкилировать с помощью этаноламина:

Р ₄ Н ⁺ + NH ₂ CH ₂ CH ₂ OH → R ₃ N + RN ⁺H₂CH₂CH₂H2CH2CH2OH

Аминонафталены также подвергаются трансаминированию. ^[2]

Типы аминотрансфераз

Трансаминирование опосредуется несколькими типами ферментов аминотрансфераз . Аминотрансфераза может быть специфичной для отдельной аминокислоты или она может быть способна процессировать любого члена группы аналогичных аминокислот, например аминокислот с разветвленной цепью, которая включает валин, изолейцин и лейцин. Двумя распространенными типами аминотрансфераз являются аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ) .

Ссылки

^ Бут, Джеральд (1 января 2000 г.). «Производные нафталина». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. дои : 10.1002/14356007.a17_009 . ISBN 9783527306732 .

• Смит, М.Б. и Марч, Дж. Продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура, 5-е изд. Уайли, 2001, с. 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

[:0-1] Бут, Джеральд (1 января 2000 г.). «Производные нафталина». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. дои : 10.1002/14356007.a17_009 . ISBN 9783527306732 .

[1]