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Le reazioni di transaminazione sono
reversibili e possono quindi servire per
sintetizzare gli aa non essenziali a
partire dai corrispondenti chetoacidi
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La finalità delle reazioni di
transaminazione è di raccogliere
i gruppi aminici dei diversi aa su
un unico composto, il Glu.
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Negli epatociti il Glu viene trasportato dal
citosol nei mitocondri, dove va incontro ad una
d
deaminazione
ossidativa
d
catalizzata
l
dalla
d ll
glutamato deidrogenasi (Glu DH)
Deaminazione ossidativa
La Glu DH
- catalizza una reazione reversibile
- può utilizzare sia NAD+ che NADP+
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La Glu DH è una proteina formata da 6
subunità ed è regolata allostericamente da:
- GTP modulatore negativo
- ADP modulatore positivo
Una bassa carica energetica promuove la
degradazione degli aa e la produzione di
energia dai loro scheletri carboniosi
L’azione combinata delle transaminasi e
della Glu DH viene detta transdeaminazione
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L’NH3 è prodotta da tutti i tessuti durante il
metabolismo di diversi composti, ma solo il fegato
è in grado di eliminarla sotto forma di urea
L’NH3 è estremamente tossica, in
particolare per il cervello: un incremento
dei livelli ematici (5
(5-50
50 μm) può indurre
uno stato comatoso, edema cerebrale e
aumento della pressione cranica
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Due meccanismi consentono il trasporto
dell’NH3 dai vari tessuti al fegato:
• sintesi di
d Gln
Gl
(nella maggior parte dei tessuti)
• transaminazione Pir->Ala (ciclo Glc-Ala)
(nei muscoli)
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Gln e Ala rappresentano dunque
le forme di trasporto dell’NH3
dai tessuti extra-epatici
e dai muscoli al fegato
Cause della tossicità dell’NH3
• alcalinizzazione
• aminazione riduttiva dell’α-KG a Glu
• eccessiva aminazione di Glu a Gln
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Alcalinizzazione
Aminazione riduttiva dell’ α-KG a Glu
Un eccesso di NH3 determina la
sottrazione dell’α-KG dal ciclo citrico
particolarmente sentita dal cervello
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Sintesi di Gln
La reazione avviene in due tappe con il
γ-glutamil-P legato all’enzima come intermedio
GLUTAMINA SINTETASI
è una proteina oligomerica che presenta una
regolazione molto complessa
r. allosterica
i prodotti finali del metabolismo della Gln
inibiscono in maniera cumulativa l’enzima
r. covalente
l’adenililazione, cioè il legame con l’AMP,
inibisce l’enzima
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La Gln è neutra e non tossica:
la sua concentrazione ematica
m
è più alta di quella di
qualunque altro aa
Oltre che come principale forma di
trasporto dell’NH3 dai tessuti extraepatici al fegato, la Gln serve
- nella sintesi proteica
- quale fonte di –NH2 in numerose
vie biosintetiche
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CERVELLO
• ha bisogno di elevati livelli di ATP
(γ-aminobutirrato) suo
• Glu e GABA (γ-aminobutirrato),
derivato decarbossilato, funzionano
da neurotrasmettitori
Quindi l’eccessiva aminazione di Glu a
Gln può provocare deplezione di ATP,
ATP
Glu e GABA
Inoltre, l’eccessiva aminazione del Glu porta
ad una eccessiva produzione di Gln che,
essendo osmoticamente attiva,
attiva determina
l’ingresso di acqua negli astrociti
cerebrali, inducendo uno stato comatoso,
edema cerebrale e aumento della
pressione cranica
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Attraverso il sangue la Gln arriva
all‘intestino, al fegato e ai reni dove la
glutaminasi converte la Gln in Glu e NH3
Quest’ultima, trasportata al fegato, sarà
poi organicata ed eliminata come urea
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Nei reni la glutaminasi consente
l’eliminazione dell’eccesso di H+
ed
d il mantenimento
t i
t d
dell’
ll’
equilibrio acido-base
in condizioni di acidosi metabolica
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