Деградація амінокислот

Вуглецеві скелети 20 білкових амінокислот перетворюються на сім різних продуктів деградац ії (на схемі забарвлені в рожевий та світло-голубий кольори). П’ять метаболітів (2-оксоглутарат, сукциніл-КоА, фумарат, оксалоацетат і піруват) слугують попередниками в процесі глюконеогенез у. Перші чотири є також проміжними продуктами цитратного циклу, причому піруват може бути переведений піруватдекарбоксилазою в оксалоацетат і брати участь у глюконеогенезі (зелена стрілка). Амінокислоти, деградація яких поставляє один з п’яти метаболітів, називаються глюкогенними амінокислотами.. Виключення: лізин і лейцин, глюкогенними є всі білкові амінокислоти.

Два інших продукти розпаду (ацетоацетат і ацетил-КоА) не могуть включатися в глюконеогенез в організмі тварин. Вони використовуються для синтезу кетонових тіл, жирних кислот і ізопреноїдів. Тому амінокислоти, що розщеплюються з образованием ацетил-КоА или ацетоацетата, называются кетогенными амінокислотами. Фактично кетогенними амінокислотами є лейцин і лізин. Деякі амінокислоти поставляють продукти деградації, що є глюкогенами і кетогенами. До цієї групи належать фенілаланін, тирозин, триптофан і ізолейцин.

Існує декілька шляхів відокремлення аміногрупи під час розпаду амінокислоти (дезамінування). Як правило NH2-группа переноситься шляхом трансамінування на 2-оксоглутарат (жовті помітки на схемі). Утворений глутамат в подальшому знову перетворюється на 2-оксоглутарат за допомогою глутаматдегідрогенази ‑ окислювальне дезамінування – (зелена помітка). В цій реакції утворюється вільний аміак (NH3), який у вищих тварин перетворюється в сечовину і виводиться з організму. Аміак вивільняється також при гідролізі амідних груп аспарагіну та глутаміну ‑ гідролітичне дезамінування, (оранжева помітка). Другим перетворенням, при якому утворюється NH3, є елімінуючедезамінування серину в піруват (голуба помітка).

Продуктами обміну амінокислот є карбонові кислоти, гідроксикислоти, кетокислоти, частина яких використовується в процесах синтезу нових речовин, а інша частина піддається β-окисленнню, окисленню в три карбоновому циклі до кінцевих продуктів – води і вуглекислого газу.