Protein & Nucleotide Metabolism

Protein Metabolism

พลังงาน 10% ของร่างกายมาจากการสลายกรดอะมิโน

กรดอะมิในที่เข้าสู่กระบวนการสลายมาจาก

อาหารที่ทาน

โปรตีนที่หมดหน้าที่การทำงานและสลายให้กรดอะมิโน

ในบางสภาวะ เช่น อดอาหาร จะมีการสลายกรคอะมิโนเพิ่มขึ้น

Transamination and Deamination

Transamination

Deamination

กรดอะมิโนทุกชนิดจะถูกดึงหมู่อะมิโนออกไปให้กับ a-ketoglutarate

ได้ผลิตภัณฑ์ คือ glutamatc

เอนไซม์ที่ใช้ คือ amino transferase ใช้ PLP เป็น coenzyme

กรดอะมิในที่ไม่มีหมู่อะมิโน เรียกว่า a-ketoacid

amino transferase มีหลายชนิด

alaninc transaminase

aspartatc transaminasc

leucinc transaminase

รับหมู่อะมิโน จากกรดอะมิโนส่งให้กับ a-ketoglutaratc

oxidative deamination

เป็นการดึงหมู่อะมิโนออกจากกลูทาเมตไปเป็นแอมโมเนีย

เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ glutamate dehydrogenase

เกิดในไมโตคอนเดรียของเซลล์ตับ

Anabolism of amino acid

Histamine -สารก่อภูมิแพ้

GABA - สารสื่อประสาท Gamma - Aminobutyric Acid สังเคราะห์จากกรดอะมิโนกลูตาเมทเร่งด้วยเอนไซม์ glutamate decarboxylase

Melatonin – เป็นฮอร์โมนที่สร้างจากสมอง ในเวลาที่ไม่มีแสงหรือมีแสงสว่างน้อย เมื่อถึงเวลา ทำให้ร่างกายรู้สึกง่วง ปกติจะเป็นเวลาประมาณ 21.00 น.

Histamine - ระบบภูมิคุ้มกันหลั่งเพื่อต่อสู้กับสิ่งแปลกปลอมทำให้เกิดอาการแพ้ เช่น คัดจมูกน้ำมูกไหล หลอดลมหดแคบ ผื่นคัน

Antihistamine - ยาคลอเฟนิรามีน อะดรีนาลีน

Nucleotide Metabolism

คะแทบอลิซึมของพิริมิดีน

ประกอบด้วยปฏิกิริยา

ผลผลิตตัวสุดท้ายของพิริมิดีนคะแทบอลิซึม คือ

สารทั้ง 2 ตัว จะถูกเปลี่ยนต่อเป็น

มาโลนิลโคเอ (malonyl-CoA) และเมทิลมาโลนิลโคเอ (methylmalonyl-CoA)

ซึ่งจะเข้าสู่วัฏจักรเครบส์ (krebscycle) ได้พลังงานจากการสลายพิริมิดีน

เบต้าอะลานีน (B-alanine)

เบต้าอะมิโนบิวทีเรท (B-aminoisobutyrate)

ดีฟอสโฟริเลชัน (dephosphorylation)

ดีอะมิเนชัน (deamination)

การแตกพันธะไกลซิดิก (glycosidic bond cleavage)

The Urea Cycle

ปฏิกิริยาแรกของวัฏจักร เป็นปฏิกิริยาการสังเคราะห์ carbamoyl phosphate

เป็นการกำจัดทั้ง แอมโมเนียมไอออนและคาร์บอนไดออกไซด์

อาศัยเอนไซม์ carbamoyl phosphate synthelase I : เอนไซม์ควบคุม กระตุ้นได้โดย acetyl glutamate

ค้นพบโดย Hans Krebs และ Henseleit

เปลี่ยนแอมโมเนีย ไปเป็น ยูเรียและขับออกจากร่างกาย

วัฏจักรนี้เกิดขึ้นไนไมไทคอนเดรียและไซโทพลาสซึม ของเซลล์ตับ

Glutamate / Glutamine conversion

NH4+ ที่เกิดจากการสลายของกรดอะมิโน เป็นพิษโดยเฉพาะกับสมอง

เกิดขึ้นได้กับทุกเซลล์ทั่วร่างกาย

ดังนั้น จึงมีการขนส่งมายังตับเพื่อกำจัดออกจากร่างกายในรูปของยูเรีย

โดยขนส่งมาในรูปของ กรดอะมิโนกลูทามีน

Amino Acid Catabolism

หมู่อะมิโนจากกรดอะมิโนจะถูกส่งไปยัง แอลฟา-คีโตกลูตาเรท (a-ketoglutarate) เพื่อเกิดเป็นกลูตาเมท (glutamate)

จากนั้นลูตาเมทก็จะถูกส่งไปยังไมโทคอนเดรียซึ่งหมู่อะมิโนจะถูกแยกออกมาได้เป็นแอมโมเนีย

แอมโมเนียจะถูกหมุนเวียนใช้ในกระบวนการชีวสังเคราะห์ (biosynthesis)

แอมโมเนียที่มากเกินความต้องการก็จะถูกเปลี่ยนเป็น amide nitrogen ของ glutamine ซึ่งจะถูกส่งไปยังตับและไมโทคอนเดรียของตับ

และถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของยูเรียหรือกรดยูริก เพื่อที่จะกำจัดออกจากร่างกายต่อไป

สายโซ่คาร์บอนของกรดอะมิโนจะถูกเปลี่ยนเป็น pyruvate , acetyl-CoA หรือสารตัวกลางในวัฏจักรกรดซิตริก และจะถูกใช้ในการสังเคราะห์กรดไขมัน คีโตนบอดี้ หรือกลูโคส