Transaminacija

Shematski prikaz transaminacije in poti aminoskupine

Transaminacija je biokemijski proces, pri katerem pride do odstranitve aminoskupine iz aminokisline in prenosa iste funkcionalne skupine na akceptorsko ketokislino (oksokislino[1]), iz katere nastane nova aminokislina (ketokislinska različica aminokisline). Aminokislina, ki je izgubila aminsko skupino, postane nova ketokislina (aminokislinska različica ketokisline).[2] Sama reakcija je navadno reverzibilna (povratna) redoks reakcija (oksidoredukcija).[3][4] Reakcije transaminacije združujejo povratne reakcije deaminacije (odstranitve aminoskupine[5]) in aminacije (dodajanje aminoskupine[6]).[7]

Splošni potek transaminacije je sledeč:[7]

ketokislina (1) + aminokislina (2) ⇌ aminokislina (1) + ketokislina (2)

Osnovne značilnosti

Transaminacija označuje oksidoredukcijske reakcije[3], ki jih navadno katalizirajo encimi aminotransferaze (tudi transaminaze[7]).[8] V reakcije vstopata aminokislina in ketokislina. Aminokislina pri tem izgubi svojo aminsko skupino (-NH2 oziroma -NH3+), ki se prenese na ketokislino. Posledično se iz ketokisline tvori nova aminokislina, medtem ko aminokislina brez aminske funkcionalne skupine postane nova ketokislina.[2] Pogosta α-ketokislina, ki vstopa v transaminacijske reakcije, je α-ketoglutarat.[8]

V reakcije transaminacije (prenosa aminoskupine) vstopata ketokislina (zgoraj levo) in aminokislina (spodaj levo). Encimi skupine transaminaz prenesejo aminsko skupino aminokisline na ketokislino, ki zato postane nova aminokislina (zgoraj desno). Prvotna aminokislina, ki je izgubila svojo aminsko skupino, se pretvori v ketokislino (spodaj desno). Reakcija je reverzibilna.

Med pogostejše transaminacije spada transaminacija alanina, ki jo katalizira encim alanin aminotransferaza. V procesu sodelujeta aminokislina alanin in α-ketoglutarat; prva se pretvori v piruvat (ketokislina), druga postane glutamat (aminokislina). Piruvat velja za eno bistvenih celičnih molekul, ki sodeluje v mnogih presnovnih poteh, med drugim tudi glikolizi in celičnem dihanju.[8]

alanin + α-ketoglutarat ⇌ piruvat + glutamat[2][8]

Pomen

Transaminacija je ključen proces, ki navadno velja za prvo reakcijo katabolnih (razgradnih) procesov beljakovin in aminokislin.[8][9] Šele z odstranitvijo aminoskupine se ogljikova ogrodja nekdanjih aminokislin vključujejo v presnovne procese. Pomembnost transaminacije je tudi v tem, da se aminske skupine različnim aminokislinam odvzamejo in prenesejo na α-ketoglutarat, iz katerega nastane samo en tip aminokisline, glutamat. Ta potem predstavlja skupno zalogo aminoskupin.[8] Na tak način lahko aminotransferaze nadzorujejo porazdelitev aminoskupin med aminokislinami.[7]

V reakcije transaminacije se vključujejo vse aminokisline (razen lizina, treonina, prolina in hidroksiprolina). Encimi transaminaze so razmeroma pogoste molekule, v človeškem telesu pa jih najdemo predvsem v srčni mišičnini, jetrih, skeletni mišičnini in ledvicah.[7] Transaminacija je značilna tudi za živčne celice (nevrone), v katerih se velikokrat dvosmerno pretvarjata glutaminska in asparaginska kislina.[10] Lastnost vseh aminotransferaz je prostetična skupina piridoksalfosfat (PLP), ki izvira iz vitamina piridoksina (B6).[7][8] PLP opravlja vlogo posrednika med aminokislino in ketokislino.[8]

Sklici

  1. ↑ »Termania - Slovenski medicinski slovar - oksokislína«. www.termania.net. Pridobljeno 13. junija 2021.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Metabolism of Amino Acids (v angleščini). Academic Press. 1. januar 2018. ISBN 978-0-12-383864-3.
  3. ↑ 3,0 3,1 »Definition of TRANSAMINATION«. www.merriam-webster.com (v angleščini). Pridobljeno 13. junija 2021.
  4. ↑ »Branched-Chain-Amino-Acid Transaminases of Yeast Saccharomyces cerevisiae«. Methods in Enzymology (v angleščini). Zv. 324. 1. januar 2000. str. 365–375. doi:10.1016/S0076-6879(00)24246-8. ISSN 0076-6879.
  5. ↑ »6.41 Transamination, Deamination & Ammonia Removal as Urea | Nutrition Flexbook«. courses.lumenlearning.com. Pridobljeno 13. junija 2021.
  6. ↑ »Amination«. Biology Articles, Tutorials & Dictionary Online (v ameriški angleščini). 7. oktober 2019. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 23. oktobra 2020. Pridobljeno 13. junija 2021. Arhivirano 2020-10-23 na Wayback Machine.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 Protein and Amino Acid Metabolism (v angleščini). Academic Press. 1. januar 2011. ISBN 978-0-12-095461-2.
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 Boyer, Rodney F.; Cigić, Blaž.; Dolinar, Marko; Drobnič-Košorok, Marinka (2005). Temelji biokemije. Ljubljana: Študentska založba. ISBN 961-242-041-6. OCLC 448300231.
  9. ↑ »Pyridoxal Phosphate« (v angleščini). 1. januar 2013. str. 708–711. doi:10.1016/B978-0-12-378630-2.00024-4. {{navedi revijo}}: Sklic magazine potrebuje|magazine= (pomoč)
  10. ↑ Cells, Synapses, and Neurotransmitters (v angleščini). Academic Press. 1. januar 2012. ISBN 978-0-12-382163-8.