2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...
Transcript of 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...
![Page 1: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/1.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 2: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/2.jpg)
A nitrogén körforgásaAz aminosavak N-tartalma
ammóniából, ez pedig végső
soron légköri N2-ből
származik.
Aminosavak
felhasználása:
- fehérjeszintézis
- N-forrás nukleotidok,
neurotranszmitterek,
porfirin-vegyületek
számára
(diazotrófok)
![Page 3: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/3.jpg)
N2 fixáció
A pillangósok gyökerén szimbiózisben élő Rhizobium baktériumok a
legfontosabb nitrogénfixálók. Az bioszféra éves produkciója 1011 kg N2
megkötése. (A Nif géncsoport 18 gént tartalmaz.)
N2 + 3H2 -> 2NH3 G0 = -33,5 kJ/mol
Az ammónia képződése termodinamikailag kedvező.
A N2-fixáció során történő ATP-felhasználás az igen magas
kinetikai gát leküzdéséhez szükséges.
„Azote” (Lavoisier): „élettelen” (inert sajátság)
N≡N kötési energia 942 kJ/mol
Haber-Bosch ipari ammónia-szintézis:
500°C, 300 atm, Fe katalizátor
N2-fixáció globális megoszlása
60 % biológiai N2 fixáció
15 % villámlás, UV-sugárzás
25 % ipari folyamatok
![Page 4: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/4.jpg)
A nitrogenáz komplex dinitrogenáz-reduktázból és dinitrogenázból áll
és az alábbi reakciót katalizálja.
N2 + 8 e- + 8 H+ +16 ATP + 16 H2O 2 NH3 + H2 + 16 ADP +16 Pi
O2-szint alacsonyan tartása: leghemoglobin
(fotoszintézis, oxidatív folyamatok)
![Page 5: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/5.jpg)
A dinitrogenáz-reduktáz két azonos
alegységből álló, vas-kén
centrummal összekapcsolt P-loop
NTPáz fehérje.
A dinitrogenáz-reduktáz szerepe az,
hogy az erősen negatív
redoxpotenciálú ferredoxinról
elektronokat szállítson a
dinitrogenáz komponensre.
Az ATP-hidrolízis okozta
konformáció-változás elősegíti az
elektrontranszfert a dinitogenázra.
![Page 6: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/6.jpg)
A dinitrogenáz egység
2 2 tetramer, amely
két FeS és két FeMo
centrumot tartalmaz.
Az elektronok a P
cluster FeS centrumára
érkeznek és tevődnek
át a különleges FeMo
redox centrumra, ahol
a nitrogén fixálása
játszódik le.
Homocitrát
két 4Fe-3S részklaszter
+ 1 központi szulfidion
két M-3Fe-3S részklaszter
+ 3 központi szulfidion
![Page 7: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/7.jpg)
A FeMo centrum köti a nitrogént és fellazítja az N2 molekula
kötésrendszerét.
![Page 8: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/8.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 9: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/9.jpg)
A glutamát dehidrogenáz baktériumokban és növényekben NADPH
koenzim jelenlétében az -ketoglutarát – glutamát reakcióval hasznosítja
az ammóniát.
A gerincesek májában található enzim nem tesz különbséget NADH és
NADPH között.
Az ammónia asszimilációja
Schiff-bázis királis!
![Page 10: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/10.jpg)
Sztereokémiai kontroll
A glutamát dehidrogenáz aktívhelye sztereospecifikusan az akirális
-ketoglutarátból az L konfigurációjú glutamátot szintetizálja.
A többi aminosav szintézisekor a szereokémiai kontroll (azaz a
megfelelő kiralitású vegyületek szintézisének biztosítása) PLP által
közvetített transzaminációs reakciókban valósul meg.
![Page 11: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/11.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 12: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/12.jpg)
Az ammónia hasznosításában és
szállításában a glutamin amid
nitrogénnek fontos szerepe van.
A glutaminsavba a glutamin
szintetáz épít be újabb
ammóniumiont acilfoszfát
intermedieren keresztül.
A glutamin szintetáz minden
organizmusban megtalálható.
Baktériumokban és növényekben
primer szerepe az ammónia
asszimilációja.
Heterotróf élőlényekben a
glutamin központi szerepet játszik
a nitrogéntartalmú vegyületek
anyagcseréjében.
![Page 13: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/13.jpg)
A glutamin szintetáz (E. coli) szerkezete
Az enzim 12 azonos alegységből áll, melyek két hexagonális gyűrűbe
rendeződnek. Az enzim többszörös reguláció alatt áll, működését
egyrészt kumulatív allosztérikus visszacsatolás (feedback), másrészt
reverzibilis kovalens módosítás szabályozza.
![Page 14: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/14.jpg)
A glutamin szintetáz kumulatív
alloszterikus feedback regulációja
Az enzimet a gutaminból kiinduló
szintézisek különböző végtermékei
részlegesen gátolják - ezek gátló
hatása összeadódik.
A glicin és az alanin az aminosav-
anyagcsere általános állapotának
indikátoraiként szabályozzák az
ammónia belépését a
nitrogéntartalmú vegyületek
anyagcseréjébe.
![Page 15: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/15.jpg)
A glutamin szintetáz szabályozása reverzibilis kémiai módosítással
Az enzim minden alegységén egy specifikus tirozin oldallánc
reverzibilisen adenilálható. Az adenilált enzim kevésbé aktív, és
fokozott érzékenységet mutat a kumulatív allosztérikus inhibitorokra. Az
adenilálást és deadenilálást ugyanaz az adeniltranszferáz (AT) enzim
végzi a hozzá kapcsolódó P regulátor fehérje állapotától függően.
![Page 16: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/16.jpg)
A regulátor fehérje két alakjának átalakítását az uridiltranszferáz végzi,
melynek működését metabolitok szabályozzák.
(Kaszkád reakció)
![Page 17: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/17.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 18: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/18.jpg)
Az ammónia asszimilációjának harmadik lehetséges módja a karbamoil-
foszfát szintézise
![Page 19: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/19.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 20: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/20.jpg)
E. coli mind a 20
aminosavat képes
szintetizálni, az ember
csak 11-et.
![Page 21: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/21.jpg)
A sok szintetikus lépést igénylő aminosavak váltak esszenciálissá, mert
az evolúció során valamelyik szintetikus részlépés kiesett.
Aminosav(ak) deficienciája ->
Negatív nitrogén mérleg: a fehérje-lebontás mértéke meghaladja a
fehérje-szintézisét ->
a nitrogén a táplálékkal elfogyaszottnál nagyobb mennyiségben ürül.
![Page 22: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/22.jpg)
Az aminosav szintézisek a prekurzor alapján családokba rendezhetők.
1 lépés
1 lépés
1 lépés
Az aminosavak széntartalma a
glikolízis, a pentózfoszfát útvonal
és a citromsavciklus
intermediereiből származik.
(vastag betű = esszenciális aminosav)
de novo 10 lépés,
ornitinből 3 lépés
az urea ciklusban
de novo 10 lépés,
fenilalaninból 1 lépés
![Page 23: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/23.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 24: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/24.jpg)
Nukleotidok biológiai szerepei
• Nukleinsav szintézis (DNS, RNS)
• Energiaforgalom (ATP, GTP, NAD, FAD)
• Bioszintetikus folyamatok (UDP-glükóz, glikogén)
• Jelátvitel (cAMP, cGMP, GTP, ATP/kinázok)
• Nukleotid szintézis enzimek: terápiás célpontok (rák)
![Page 25: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/26.jpg)
Nukleotid szintézis „de novo” és „salvage” útvonalai
De novo: egyszerűbb
vegyületekből
- pirimidin nukleotidok: bázis
szintézise, ezután ribózra
kapcsolás
- purin nukleotidok: ribóz-
alapú szerkezetre
Salvage: kész bázisok ribózra
kapcsolása
(PRPP: 5-foszforibozil-1-pirofoszfát)
A dezoxiribonukleotidok a
ribonukleotidokból
szintetizálódnak.
![Page 27: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/27.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 28: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/28.jpg)
Pirimidin nukleotidok
de novo szintézise(Gln oldalláncból)
CPS (karbamoil-
foszfát szintetáz)
![Page 29: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/29.jpg)
Pirimidingyűrű szintézise:
Orotát szintézise karbamoil-foszfátból és aszpartátból
aszpartát
transzkarbamoiláz
kondenzáció,
gyűrűképződés
oxidáció
![Page 30: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/30.jpg)
Orotát ribózra kapcsolása
(ribóz-5-foszfát (pentózfoszfát útvonal) + ATP --> )
pirimidin foszforibozil-transzferáz
![Page 31: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/31.jpg)
Orotidilát dekarboxilezése, UMP képződése
Orotidilát dekarboxiláz: 1/78 M év -> 1/s (1017-szeres sebességfokozás)
![Page 32: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/32.jpg)
Nukleozid mono-, di- és trifoszfátok átalakulásai
A specifikus nukleozid monofoszfát kinázok ATP-t használnak
foszfátdonorként:
UMP + ATP = UDP + ADP (UMP kináz)
A széles specificitású nukleozid difoszfát kinázok az NDP-NTP
átalakulást katalizálják:
XDP + YTP = XTP + YDP
![Page 33: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/33.jpg)
A reakció a karbamoil-foszfát szintézishez hasonlóan játszódik le.
CTP keletkezése UTP aminációjával
![Page 34: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/34.jpg)
Pirimidin nukleotidok
szintézisének összefoglalása
![Page 35: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/35.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 36: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/36.jpg)
Az egyszénatomos, ún. C1 intermedierek transzferében a
tetrahidrofólsav koenzim játszik fontos szerepet
Emlősökben nem szintetizálódik: tápanyagból vagy bélflórából kerül felvételre
![Page 37: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/38.jpg)
A tetrahidrofolsavhoz kapcsolódó C1 intermedierek átalakulásai
=>purin
nukleotidok
=>timin => metionin
![Page 39: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/39.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 40: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/40.jpg)
A purinváz atomjainak eredete
1
PRPP-ből 5P-
ribozilamin
2
3
N10-formil-THF-ról
4
5
imidazolgyűrű záródása
6-7
karboxil kapcsolódás (hidrogénkarbonátból) és
transzfer (N3-ról C4-re)8
az Asp-nak csak az
aminocsoportja marad a
vázban, fumarát távozik
9
N10-formil-THF-ról
10
gyűrűzáródás, IMP képződés
![Page 41: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/41.jpg)
AMP és GMP keletkezése IMP-ből
![Page 42: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/42.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 43: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/43.jpg)
A dezoxinukleotidok a ribonukleotidok redukciója során szintetizálódnak.
Ribonukleotid reduktáz:
A ribóz C2 atomját
redukálja (OH csoportot
H-ra cseréli) Szubsztrátok:
NDP-k
Végső redukálószer:
NADPH (több köztes
lépésen keresztül)
![Page 44: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/44.jpg)
A ribonukleotid reduktáz szerkezete, katalitikus és alloszterikus
kötőhelyei
Regulates
overall
activity
Regulates
substrate
specificity
![Page 45: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/45.jpg)
A ribonukleotid reduktáz regulációja
A katalizis általános sebességét meghatározó kötőhely ATP-t (aktivátor)
vagy dATP-t (gátlózer) tud kötni
A szubsztrát-specifitást meghatározó allosztérikus hely biztosítja, hogy a
képződő dezoxinukleotidok megfelelő arányban keletkezzenek.
![Page 46: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/46.jpg)
1. A nitrogén körforgása
2. Fehérjék lebontása
Táplálékfehérjék lebontása aminosavakká
Saját fehérjék lebontása
Féléletidő szabályozása
Ubikvitin konjugáció
Proteaszómális lebontás
3. Aminosavak lebontása
Transzaminálás: aminocsoport eltávolítása glutamátra transzamináz-PLP segítségével
Glutamát oxidatív dezaminálása (glutamát dehidrogenáz)
Ammónia beépítése ureába: karbamoil-foszfát szintézis, urea ciklus
Aminosavak szénláncának lebontása
4. Nitrogénfixáció
5. Ammónia-asszimiláció
Glutamát dehidrogenáz, sztereokémiai kontroll
Glutamin szintetáz
Karbamoil-foszfát szintézis
6. Aminosavak szintézise, esszenciális és nem-esszenciális aminosavak
7. Nukleotid-szintézis: de novo és salvage útvonalak
Pirimidin nukleotidok szintézise
Tetrahidrofólsav koenzim, C1 intermedierek
Purin nukleotidok szintézise
Dezoxiribonukleotidok szintézise
Timidilát szintézis
![Page 47: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/47.jpg)
dTMP szintézise dUMP-ből
Timidilát szintáz
Metildonor: N,N-metilén-tetrahidrofolát
Uracil C5 nem jó nukleofil; enzim tiolát csoportja segíti elő a támadást az N5,N10-metilén
szénatomra
Hidridion transzfer a tetrahidrofolátról -> metiléncsoport metillé alakul
Protonelvonás a C5 atomról -> SH felszabadulás
![Page 48: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/48.jpg)
A timidilát szintézis számos sejtosztódásra ható
kemoterápia célpontja
dihidrofolát analóg
![Page 49: 2. Fehérjék lebontása Táplálékfehérjék lebontása ...](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012023/6169d44711a7b741a34bd3f4/html5/thumbnails/49.jpg)
A fluorodezoxiuridilát öngyilkos inhibitor mechanizmusa
Uracil C5 deprotonációt a H-F szubsztitúció megakadályozza
Stabil kovalens enzim-adduktum képződik