Chuyển hóa protein (p2) - Ths. Nguyễn Kim Thạch

CHUYỂN HÓA PROTEIN (P2) ThS. Nguyễn Kim Thạch BM. Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử Trường ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn 1 Khử carboxyl của aa tạo amin tương ứng. 2 R – CH – COOH  NH2 R – CH2 – NH2 + CO2 decarboxylase Acid amin Amin tương ứng Coenzym pyridoxalphosphat Thoái hóa nhóm carboxyl Histidin histamin Glutamat  amino butyrat Lysin cadaverin (diamin) 3 Histidin decarboxylaz Glutamat decarboxylaz Lysin decarboxylaz Ví dụ aldehyt Diamin Amin + NH3 khử amin OXH + 1/2 O2 •Monoaminoxydaz (MAO) •Diaminoxydaz CO2 H2O R 4ĐV có xương sống có 20 hệ thống enzyme (20 đường chuyển hóa riêng) tương ứng với 20 acid amin Thoái hóa khung carbon thoái hoá khung carbon của các a.a 5 Chuyển hóa thành a-ketoglutarate, pyruvate, oxaloacetate, fumarate, succinyl CoA Chuyển hóa thành acetyl CoA hoặc acetoacetate Glucogenic aa Sp thoái hóa: pyruvat / các chất của chu trình acid citric succinylCoA, OAA, α-cetoglutarate, fumarate Thiếu G, aa tạo đường có thể - Tiếp tục quá trình OXH axid béo thông qua chất trung gian - cung cấp C cho tân tạo đường ở gan. - ile, phe, tyr, trp Ketogenic aa sp thoái hóa cuối cùng Acetyl CoA hoặc AcetoAcetate leu, lys glucogenic và ketogenic aa aa khác 7Thoái hóa Asparagin và aspartat đến oxaloacetat 9 Ceto glutarat Glutamat Pyruvate Alanine Cá aa thoái hóa đến pyruvat Threonine Glycine Serin Tryptophan Cystein Alanine 10 Các aa có thể chuyển hóa theo các con đường khác nhau. Sản phẩm thoái hóa trung gian: pyruvat, oxaloacetat,  cetoglutarat, succinyl CoA, acetoacetyl CoA và acetyl CoA. Sản phẩm thoái hóa cuối cùng là CO2, H2O và NH4 +. Sự thiếu hụt gen của các enzyme chuyển hóa aa sẽ dẫn đến bệnh lý. 12 Mối liên quan giữa chu trình urê và chu trình acid citric 13 14 TỔNG HỢP ACID AMIN 1Acid amin bán cần thiết AA cần thiết AA không cần thiết Cơ thể tự tổng hợp từ a-keto acids bằng chuyển amin và các phản ứng tiếp theo Con người phải được cung cấp vì không tổng hợp được khung carbon tương ứng Quá trình tổng hợp aa là quá trình gắn nhóm amin vào khung carbon tương ứng NH4 + đưa vào phân tử sinh học dưới dạng nhóm amin của glutamate hoặc glutamine Vi SV thực vật Động vật khung carbon sp chuyển hóa trung gian TỔNG HỢP ACID AMIN Tất cả aa đều được tổng hợp từ chất trung gian AA KHÔNG CẦN THIẾT Chất trung gian -KETOACIDS tương ứng Chuyển amin AA CẦN THIẾT -KETOACIDS tương ứng không thể tổng hợp từ các chất trung gian (thiếu ENZYMES cần thiết) ĐV không tổng hợp được bằng cách chuyển amin. VS và TV tổng hợp được 18 Từ glycolysis Từ CT a. citric Từ pentose phosphate Nguồn gốc khung carbon của AA không cần thiết  Phản ứng chuyển amin: 1 bước = Phản ứng amin hóa  PYRUVATE + AA ALANINE + -KETOACID  OXALOACETATE + AA ASPARTATE + -KETOACID  -KETOGLUTARATE + AA  GLUTAMATE + -KETOACID TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT Sự amin hóa của ASP, GLU phụ thuộc ATP ASN, GLN – GLU + ATP + NH3  GLN + ADP + Pi 1. GLUTAMINE SYNTHETASE 2. NH3 chuyển thành không độc dưới dạng GLN 3. GLN cung cấp nhóm amin cho nhiều phản ứng khác – ASP + ATP + GLN ASN + AMP + PPi + GLU • ASPARAGINE SYNTHETASE Thiếu enzyme * gây ứ đọng Homocysteine (YTNC của bệnh tim mạch) sp giáng hóa của METHIONINE TỔNG HỢP CYSTEINE 21 Homocysteine Homocystein niệu: • hiếm; do thiếu cystathionine synthase • lệch chỗ thủy tinh thể, trì trệ tâm thần, loãng xương, bệnh lý tim mạch  tử vong Tăng homocysteine/máu là YTNC của bệnh tim mạch Có lẽ liên quan đến thiếu folate (folate thúc đẩy chuyển homocysteine thành methionin) Serin dehydratase Serin hydroxymethyl transferase Tổng hợp Serine: Serin Pyruvat Serin Glycine  Tóm lại:  Tất cả (trừ TYR) thường được tổng hợp từ những chất trung gian sau đây PYRUVATE OXALOACETATE -KG 3-PHOSPHOGLYCERATE TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT glycine alanine tryptophan histidine glucosamine-6-P carbamoyl-phosphate CTP AMP O C-NH2 CO2 - +H3N-C-H CH2 CH2 Glutamine như 1 chất cung cấp nhóm amin cho sự tổng hợp các phân tử khác Hầu hết các sv trên cạn, Gln mang NH3 trong máu đến gan và thận để thải ra nước tiểu dưới dạng urea CÁC HỌ ACID AMIN Hai quá trình thoái hoá và tổng hợp protein tồn tại song song trong tế bào Cân bằng Nitơ dương Lượng Nitơ nhập > lượng nitơ xuất Trẻ em đang lớn, phụ nữ có thai. Cân bằng Nitơ âm Lượng Nitơ xuất > lượng nitơ nhập người gìa, nhịn ăn, viêm mãn, ung thư. Bilan Nitơ = 0 Lượng nhập = xuất 26 Bilan Nitơ (Cân bằng Nitơ): sự chênh lệch giữa lượng Nitơ hấp thụ và lượng Nitơ đào thải. Các câu hỏi trắc nghiệm lượng giá Câu 1: Sự khử cacboxyl của acid amin KHÔNG CÓ đặc điểm nào sau đây? a. Là phản ứng oxy hóa khử b. Coenzyme cần thiết là pyridoxal phosphat c. Tạo ra các amin hoặc diamin tương ứng d. γ-amino butyric acid là sản phẩm của sự khử carboxyl của glutamic e. Điều đặc biệt của cơ thể người là vẫn tổng hợp được histamine dù thiếu enzyme histidine decarboxylase. Câu 2: Các acid amin thoái hóa đến Pyruvat a. Methionine, Threonine, Valine, Isoleucine b. Valine, Asparagine, Methionine, Threonine c. Threonine, Glycine, Serin, Cystein d. Isoleucin, Alanine, Serin, Threonine e. Không có các acid amin nào kể trên Câu 3: Tăng Homocystein máu a. Là yếu tố nguy cơ của bệnh tim mạch b. Do thiếu Cystathionin oxydase c. Do ứ đọng sản phẩm giáng hóa của Methionin d. A và C đúng e. Tất cả đều đúng Câu 4: Sản phẩm giao thoa của chu trình acid citric và chu trình urê a. Alanin-Arginiosuccinate b. Aspartate-Arginiosuccinate c. Glutamate-Arginiosuccinate d. A và C đúng e. Tất cả đều đúng Câu 5: Những acid amin sau cơ thể người tự tổng hợp được a. Gly, Ser, Tyr, Pro, Glu, Asp b. Leu, Ile, Val, Trp, Phe, Met c. Asn, Gln, Gly, Met, Cys, Lys d. Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Ser e. Thr, Cys, Met, Lys, Arg, Glu