La metionina (abbreviata in Met o M) è un amminoacido apolare. È una molecola chirale ed è codificata dal solo codone AUG.
L'enantiomero S della metionina è uno dei 20 amminoacidi ordinari; il suo gruppo laterale reca un gruppo metiltioetere, per cui la metionina è uno dei due amminoacidi che contengono zolfo; l'altro è la cisteina.
La metionina è l'amminoacido che occupa l'estremità N di tutte le proteine degli eucarioti e degli archeobatteri, in quanto corrisponde al codone AUG, che è il codone di inizio della traduzione, benché a volte possa essere rimossa una volta terminata la sintesi della proteina.
È coinvolta nella sintesi della cisteina, della carnitina e della taurina tramite il processo della trans-solforazione, nella sintesi della lecitina e nella sintesi della fosfatidilcolina e di altri fosfolipidi. Un improprio metabolismo della metionina può condurre all'aterosclerosi. Sotto forma di S-adenosil metionina (SAM), è un agente metilante. La metilazione è un meccanismo di modificazione enzimatica utile a innescare il fenomeno della chemiotassi batterica: la proteina batterica che accetta gruppi metilici durante questo fenomeno fa parte di un sistema che consente ai batteri di nuotare in una soluzione verso una sostanza che li attrae, o di allontanarsi da repellenti chimici. Infine la metionina è un agente chelante. La metionina è uno dei due amminoacidi che vengono codificati da un solo codone (AUG); l'altro è il triptofano (UGG). È anche un potente acidificante delle urine, utile per il controllo di batteri patogeni e inoltre di grande impiego per il trattamento di alcuni tipi di calcoli renali e delle vie urinarie.
La metionina è anche una parte importante dell'angiogenesi, la crescita di nuovi vasi sanguigni. L'integrazione può giovare a coloro che soffrono di avvelenamento da rame.[2] In numerosi studi si dimostra che il consumo eccessivo di metionina, fungendo essa da donatore del gruppo metilico nella metilazione del DNA, è correlato alla crescita del cancro.[3][4] La metionina fu isolata per la prima volta nel 1921 da John Howard Mueller.[5]
Dettagli
La metionina (abbreviata in Met o M; codificata dal codone AUG) è un α-amminoacido utilizzato nella biosintesi delle proteine. Contiene un gruppo carbossilico (che è nella forma deprotonata −COO− in condizioni di pH biologico), un gruppo amminico (che è nella forma protonata −NH+3
in condizioni di pH biologico) situato in posizione α rispetto al gruppo carbossilico, e una catena laterale S-metil tioetere, classificandolo come amminoacido alifatico non polare.
Nei geni nucleari degli eucarioti e in Archaea, la metionina è codificata dal codone di inizio, il che significa che indica l'inizio della regione codificante ed è il primo amminoacido prodotto in un polipeptide nascente durante la traduzione dell'mRNA.[6]
Derivati
S-adenosilmetionina
L'S-adenosilmetionina è un cofattore derivato dalla metionina.
L'S-adenosilmetionina (abbreviata SAM) deriva dalla metionina ed è un cofattore che funge principalmente da donatore di metile; è composto da una molecola di adenosile (tramite il carbonio 5′) legata allo zolfo della metionina, ciò la rende un catione solfonio (cioè tre sostituenti e carica positiva). Lo zolfo agisce come un acido di Lewis debole (cioè donatore/elettrofilo) che consente al gruppo S-metile di essere trasferito ad un ossigeno, ad un azoto o ad un sistema aromatico, spesso con l'azione di cofattori come la cobalamina (vitamina B12 nell'uomo).
Metabolismo
Biosintesi
Negli esseri umani e negli animali la metionina è un aminoacido essenziale, quindi non viene sintetizzata de novo ma deve essere assunta tramite l'alimentazione attraverso proteine che la contengono, dato che l'organismo non è in grado di sintetizzarla.
Nelle piante e in microrganismi può invece essere sintetizzata.
Catabolismo
Catabolismo della metionina
La metionina viene convertita in S-adenosilmetionina (SAM) da (1) metionina adenosiltransferasi.
(5) La cistationina-β-sintasi (un enzima che richiede la forma attiva della vitamina B6, il piridossal fosfato) combina l'omocisteina e la serina per produrre la cistationina. La cistationina viene poi scomposta in cisteina e α-chetobutirrato tramite (6) cistationina-γ-liasi.
(7) L'enzima α-chetoacido deidrogenasi converte l'α-chetobutirrato in propionil-CoA, che viene metabolizzato in succinil-CoA tramite tre reazioni mitocondriali.
Rigenerazione
La metionina può essere rigenerata dall'omocisteina tramite (4) metionina sintasi in una reazione che richiede la vitamina B12 come cofattore.
Malattie metaboliche
La degradazione della metionina è compromessa nelle seguenti malattie metaboliche:
