Непрямое дезаминирование аминокислот (трансдезаминирование)

Основанием для представления о непрямом пути превращения аминогруппы аминокислот в аммиак послужили следующие известные данные:

• • оксидазы L-аминокислот, катализирующие реакцию окислительного дезаминирования, имеют pH-оптимум при 10,0 и мало активны при физиологических значениях pH;
• • почти для всех аминокислот (кроме лизина и треонина) выявлены активные трансаминазы, широко распространенные в животных, растительных тканях, микроорганизмах;
• • из всех природных аминокислот только глутаминовая кислота способна к окислительному дезаминированию и образованию аммиака в физиологических условиях при действии НАД (Ф)⁺-зависимой глутаматдегидрогеназы.

Непрямое дезаминирование аминокислот (трансдезаминирование) протекает в две стадии.

На первой стадии происходит трансаминирование аминокислоты (донор аминогруппы) с а-кетоглутаратом (акцептор аминогруппы). При действии активной трансаминазы аминокислота превращается в кетокислоту, а а-кетоглутарат — в глутаминовую кислоту:

На второй стадии происходит окислительное дезаминирование глутамата при действии активной НАД⁺-зависимой глутаматдегидрогеназы (ГДГ):

Суммарная реакция:

Таким образом, в совокупности реакций обеих стадий — трансаминирования и дезаминирования NH₂-rpynna аминокислоты превращается в аммиак. Глутаминовая кислота в этом процессе выполнила коллекторную функцию — ее аминогруппа собрана с других аминокислот. Эта функция определяет уникальность роли глутаминовой кислоты в катаболизме других аминокислот.

Рис. 24.6. Глюкозо-аланиновый цикл.

Функциональное значение трансаминирования в различных тканях неодинаково. Так, значительная часть азота аминокислот работающей мышцы приходится на аланин, который синтезируется путем трансаминирования пиру вата, образующегося из глюкозы, затем он поступает в кровь и поглощается печенью, где вновь в процессе непрямого дезаминирования превращается в пируват, который вовлекается в процесс глюконеогенеза, а аминогруппа утилизируется в печени с образованием мочевины. Таким образом, аланин, по-видимому, в плазме крови является главной транспортной формой азота, а в печени служит ключевым предшественником глюкозы белкового происхождения (рис. 24.6).