catabolismo de aminoácidos

Catabolismo de Aminoácidos

0

N N Fijación del nitrógeno N2

Descargas eléctricas Vulcanismo

Fritz Haber N2 + 3H2 2NH3

450oC, 270 atm

Procesos industriales

Combustión

Fijación Biológica del nitrógeno

N2 + 3H2 2NH3 ΔG´o = -33.5kJ/mol

Compuestos orgánicos en la bioquímica celular

• Funcional • estructural

Almacenaje

3

Fuente de aminoácidos

Dieta (3/4)

Degradación de proteínas endógenas (1/4)

Necesidad para síntesis y ¼ se excreta 4

Digestión de proteínas

5

6

Degradación y recambio proteico

•  Vida media

7

•  Transcripción

•  Traducción

•  Modificaciones post traduccionales

•  Daño oxidativo

Degradación y recambio proteico

•  Vida media

• Cajas de destrucción de ciclina.

•  Secuencias PEST= Pro, Glu, Ser, Thr

•  Ornitina- descarboxilasa •  Hemoglobina •  Cristalina

8

Proteínas anormales (mutantes o dañadas)

Proteínas normales de vida media corta (proteínas reguladoras)

Proteínas normales de vida media larga (proteínas contráctiles musculares)

Proteínas de membrana (receptores)

Proteínas endocitadas (lipoproteínas)

Vía Ubiquitina- Proteosoma

Lisosomas

9

Vía Ubiquitina-Proteosoma

10 8,6kDa

Gly

ε-amino

Marcaje para degradación

Ubiquitina

Enlace isopeptidico

Enz. Activador / ub

Enz. Conjugador / ub

Enz. Ligasa Ub/proteina 11

12

Bortezomib: Mieloma múltiple

Péptido B amiloide

(destruye) p53

Pocas E1

Una familia de E2

Tres familias de E3 (una de las más grandes en humanos)

E3 defectuosas, no funcionales o hiperestimuladas

13

ATPasas AAA Asociadas con varias actividades celulares

OH

14

Sólo Proteínas Ubiquitinadas

15

16

17

Tres circunstancias que llevan a la movilización del nitrógeno

18

Consumo vs excresión

+ Crecimiento

Embarazo

Recuperación luego de inanición

Balance positivo

Balance negativo

19

- Vejez

Inanición

Patologías

Mecanismos de excresión del N2

20

Ruta Catabólica

Dieta o Recambio proteico

21

Transaminación

Desaminación Oxidativa (Mitocondria)

Transporte del NH4+ al hígado

Ciclo de la Urea (hígado)

Glutamina

Alanina

22

Transaminación

Para transportar al grupo amino, las aminotransferasas requieren de la participación de la coenzima PLP

Procesamiento del grupo α-amino

23

Aspartato aminotransferasa

Transaminaciones

Aspartato + alfa-cetoglutarato Oxalacetato + Glutamato Alanina + alfa-cetoglutarato Piruvato + Glutamato

Alanina aminotransferasa 24

Desaminación Oxidativa

La ruptura de los aminoácidos lleva a la remoción de su grupo α-amino con el objeto de excretar el exceso de nitrógeno y degradar o reutilizar el esqueleto de carbono restante.

25

Desaminaciones

Glutamato deshidrogenasa

Desaminación directa:

Serina Piruvato + NH4+

Treonina alfa-cetobutirato+ NH4+

Serina deshidratasa

Treonina deshidratasa

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TRANSPORTE DEL NH4+

ALANINA

GLUTAMINA

27

Transporte del grupo amino

Glutamina sintetasa

28

Transaminación

29

Glutaminasa

Mitocondria del hígado

30

Transporte del grupo amino

31

32

33

34

Carbamoilfosfato sintetasa I

35

36

37

Ciclo de la Urea

38

REGULACIÓN DE CARBAMOILFOSFATO

SINTETASA I

39

Fuente de energía metabólica

90% lípidos y carbohidratos 10% aminoácidos

40

Destino del esqueleto carbonado

41

Relación entre el ciclo de Krebs y el ciclo de la

Urea

42

Destino del Esqueleto Carbonado

43

Aspartato y Asparragina Oxalacetato 44

45

46

Varios No Polares

47

Los aminoácidos de cadena ramificada originan Acetil-CoA, Acetoacetato y Propionil-CoA

48

Aromáticos

Para su degradación se requieren oxigenasas

49

50

51

SÍNTESIS DE COMPUESTOS A PARTIR

DE AMINOACIDOS

52

Melatonina

Metabolitos derivados del triptofano

53

54

Pigmento Melanina

Metabolitos derivados de la tirosina

ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE

AMINOACIDOS

55

Enfermedad Def. enzimatica Sintomas

Citrulinemia Arginosuccinato liasa Letargia, ataques,tension muscular reducida

Tirosinemia Varias de la tirosina Debilidad, automutilacion, daño hepatico, retardo mental

Albinismo Tirosinasa Ausencia de pigmentacion

Homocistinuria Cistationina B-sintasa Escoliosis, debilidad muscular, retardo mental, pelo rubio y fino

Hiperlisinemia Alfa- aminoadipico semialdehido deshidrogenasa

Espasmos, retardo mental, falta de tono muscula, ataxia

56

Fenilcetonuria

PKU

Deficiencia autosómica recesiva

fenilalanina hidroxilasa o THBiopterina Fenilalanina Tirosina (3/4)

1 en 20.000

Heterocigotos 1,5%

57

Orina de Jarabe de Arce

Enfermedad metabólica hereditaria del metabolismo de los aminoácidos Leu, Ileu y Val, caracterizada por acidosis y sintomas varios en el SNC

Deficiencia en el complejo 2-oxoácido deshidrogenasa

1 en 65.000 58

ORINA DE JARABE DE ARCE

59

Resumen

Dieta

Recambio proteico

NH4+ Glu

Ala

Hígado desaminación transaminación

desaminación

NH4+

urea

Riñones

COH

Glucosa Krebs Cuerpos cetónicos

Lípidos ATP 60