Transaminacija

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
Reakcija aminotransfera između aminokiseline i alfa-ketokiseline

Transaminacija, hemijska reakcija kojom se prenosi amino grupa na ketokiselinu čime se formira nova aminokiselina. Ovaj pristup je odgovoran za deaminaciju većine aminokiselina. Ovo je jedan od glavnih degradacionih puteva kojim se konvertuju esencijalne aminokiseline u neesencijalne aminokiseline (aminokiseline koje mogu da budu sintetisane de novo u organizmu).[1]

Transaminacija se u biohemiji ostvaruje posredstvom enzima zvanog transaminaza ili aminotransferaza. α-ketoglutarat deluje kao predominantna akceptorska aminogrupa i proizvodi se glutamat kao nova aminokiselina.

Aminokiselina + α-ketoglutarat ↔ α-ketokiselina + Glutamat

Glutamatna amino grupa biva prenesena na oksaloacetat u drugoj reakciji transaminacije čime nastaje aspartat.

Glutamat + okaloacetat ↔ α-ketoglutarat + aspartat

Mehanizmi dejstva[уреди]

Aminotransferazom katalizovana transaminacija se odvija u dva stupnja. U prvom stupnju, α amino grupa aminokiseline se prenosi na enzim, i formira se korespondirajuća α-ketokiselina i aminovani enzim. Tokom drugog stupnja, amino grupa se prenosi na ketokiselinski akceptor, čime se formira aminokiselinski proizvod uz regeneraciju enzima. Hiralnost aminokiseline biva određena tokom transaminacije. Da bi reakcija mogla da se odvija, aminotransferazi je neophodan koenzim koji sadrži aldehid, piridoksil-5'-fosfat (PLP), derivat piridoksina (vitamina B6). Amino grupa se prihvata konverzijom ovog koenzima u piridoksamin-5'-fosfat (PMP). PLP je kovalentno vezan za enzim kao Šifova baza, vezom koja je formirana kondenzacijom njegove aldehidne grupe sa ε-amino grupom jednog enzimskog Lys ostatka. Šifova baza, koja je konjugovana na enzimski piridinijumski prsten je focus koenzimske aktivnosti.

Mehanizam transaminacije posredovane PLP zavisnim enzimom. Reakcija aminotransferaze se odvija u dva stupnja koji se sastoje od tri koraka: transiminacija, tautomerizacija i hidroliza. U prvom stupnju, alfa amino grupa aminokiseline se prenosi na PLP čime se formira alfa ketokiselina i PMP. U drugom stupnju reakcije, u kome se PMP amino grupa prenosi na drugu alfa ketokiselinu nastaje nova alfa aminokiselina i PLP.

Produkat reacija transaminacije zavisi od dostupnosti α-ketokiselina. Produkti su obično bilo alanin, aspartat ili glutamat, pošto su njihove korespondirajuće alpha-ketokiseline formiraju putem metabolizma goriva. Lizin, prolin i treonin su jedine tri aminokiseline koje uvek ne podležu transaminaciji, već radije koriste respektivnu dehidrogenazu.

Alternativni mehanizam

Drugi tip reakcije transaminacije se može opisati kao nukleofilna supstitucija jednog aminskog ili amidnog anjona na aminskoj ili amonijumskoj soli.[2] Na primer, napad na primarni amin primarnim amidnim anjonom se može koristiti za pripremanje sekundarnih amina:[3]

RNH2 + R'NH → RR'NH + NH2

Simetrični sekundarni amini se mogu pripremiti koristeći Rejnijev nikel (2RNH2 → R2NH + NH3). Kvaternarne amonijum soli mogu da budu dealkilovane koristeći etanolamin:

R4N+ + NH2CH2CH2OH → R3N + RN+H2CH2CH2OH

Aminonaftaleni isto tako podležu transaminaciji.[4]

Tipovi aminotransferaza[уреди]

Transaminaciju posreduje nekoliko različitih aminotransferaznih enzima. Oni mogu da budu specifični za individualne aminokiseline, ili mogu da imaju sposobnost delovanja na hemijski srodnim kiselinama. Kasniji scenario važi za grupu aminokiselina sa razgranatim bočnim lancom, koja obuhvata leucin, izoleucin i valin. Dva široko zastupljena tipa aminotransferaza su alaninska aminotransferaza (ALT) i aspartatna aminotransferaza (AST).

Reference[уреди]

  1. ^ Donald Voet; Judith G. Voet (2005). Biochemistry (3 изд.). Wiley. ISBN 9780471193500. 
  2. ^ Booth, Gerald (2000-01-01). Naphthalene Derivatives. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 9783527306732. doi:10.1002/14356007.a17_009. 
  3. ^ Smith, M. B. and March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th ed. Wiley, 2001, p. 503. ISBN 0-471-58589-0
  4. ^ Gerald Booth "Naphthalene Derivatives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a17_009

Spoljašnje veze[уреди]