Los a-aminoácidos además de ser las unidades monoméricas de las proteínas, son metabolitos energéticos y precursores de muchos compuestos nitrogenados como el hemo, las aminas fisiológicamente activas, glutatión, nucleotidos y enzimas nucleotidicas.
Los aminoácidos están clasificados en esenciales y no esenciales. Los mamíferos pueden sintetizar los no esenciales, los esenciales deben adquirirlos de la dieta. El exceso de aminoácidos consumidos en la dieta, no puede ser almacenado para uso futuro, por el contrario, son transformados en intermediarios metabólicos comunes como el piruvato, oxaloacetato y alfa-cetoglutarato. Consecuentemente, los aminoácidos son precursores de glucosa, ácidos grasos y cuerpos cetónicos y por tanto son combustibles metabólicos.
La reacción de aminotransferasa ocurre en dos pasos:
1.- el grupo amino de un aminoácido es transferido a la enzima, produciendo el correspondiente a-ceto ácido y la enzima aminada
aminoácido + enzima D a-ceto ácido + E-NH2
2.- el grupo amino es transferido al a-ceto ácido aceptor (ej. Alfa-cetoglutarato) formando el producto aminoácido (ej. Glutamato) y regenerando la enzima
a-cetoglutarato + enzima-NH2 D enzima + glutamato
Para transportar al grupo amino, las aminotransferasas requieren de la participación de una coenzima que contiene un aldehído, el fosfato de piridoxal (PLP) que es un derivado de la piridoxina (vitamina B6).
Figura: el fosfato de piridoxal (PPL)
El grupo carbonilo del PPL se une covalentemente a un residuo particular de la enzima.
El grupo amino es acomodado por la conversión de esta coenzima a piridoxamina-5´-fosfato (PMP). PLP es unido covalentemente a la enzima vía una base de Shiff (formando unaimina) formada por la condensación de su grupo aldehído con el grupo e-amino de una lisina en la enzima.
La reacción de la aminotransferasa ocurre vía mecanismo Ping Pong Bi Bi cuyos dos estados ocurren en tres pasos.
Una excepción importante a las aminotransferasas mencionadas anteriormente es un grupo de enzimas de músculo que aceptan piruvato como su substrato a-ceto ácido. El aminoácido producido es alanina, que se libera al torrente sanguíneo y es transportada al hígado, en donde por transaminación se transforma en piruvato. El grupo amino termina en amonio o aspartato para la biosíntesis de urea.
El glutamato es desaminado oxidativamente en la mitocondria por la glutamato deshidrogenasa, la única enzima conocida que al menos en algunos organismos, puede trabajar conNAD+ o NADP+ como coenzima redox. Se piensa que la oxidación ocurre con la transferencia de un ion hidruro del carbono a del glutamato al NAD(P)+ formando a-iminoglutarato el cual es hidrolizado a a-cetoglutarato y amonio. La enzima es inhibida por GTP y activada por ADP in vitro lo que sugiere la regulan también in vivo.
Hay dos aminoácido oxidasas no espeíficas la L-aminoácido oxidasa y la D-aminoácido oxidasa, estas enzimas catalizan la oxidación de D y L aminoácidos respectivamente, utilizando FAD (link a fad) como coenzima redox (en vez de NAD(P)+). El FADH2 resultante es reoxidado por el oxígeno molecular.
Aminoácido + FAD + H20 " a-ceto ácido + NH3 + FADH2
FADH2 + O2 " FAD + H202
La D aminoácido oxidasa ocurre normalmente en el riñón. Su función es enigmática debido a que los D aminoácidos se encuentran principalmente en la pared de muchas células bacterianas.
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