Aminosyrebiosyntese

Aminosyrebiosyntese - Ketosyrer kan ved transaminering omdannes til aminosyrer. Oksaleddiksyre (oksalacetat) gir karbonskjelett til aminosyrene aspartat, asparagin, methionin, lysin, threonin og isoleucin. 2-oksoglutarat (α-ketoglutarat) brukes til å lage glutamat, glutamin, arginin og prolin. Glutamat omdannes til ornithin og arginin i ornithinsyklus. Hos dyr inngår ornitin og citrullin i ureasyklus. Pyruvat gir alanin, valin og leucin. 3-fosfoglycersyre gir serin, glycin og cystein.

De aromatiske aminosyrene fenylalanin, tyrosin og tryptofan lages fra fosfoenolpyruvat og erythrose- 4-fosfat. Aminosyren histidin kommer fra fosforibosylpyrofosfat og ATP.

Aminosyrene kan grupperes i familier avhengig av biosyntesevei. Evnen til å lage glutamat og glutamin er av største viktighet fordi dette er eneste måten å få uorganisk nitrogen inn i organiske forbindelser. Ammonium inkorporeres i glutamat og gir glutamin katalysert av enzymet glutamin syntetase i en ATP-avhengig reaksjon. Enzymet glutamat syntase overfører det nylig inkorporerte ammonium fra glutamin til a-ketoglutarat og gir glutamat. Glutamin brukes katalytisk i reaksjonen. Glutamat brukes til å lage andre aminosyrer og kan overføre sin aminogruppe til andre a-keto-karboksylsyrer katalysert av transaminaser. Aspartat aminotransferase overfører aminogruppen fra glutamat til oksalacetat og gir aspartat. Alanin aminotransferase overfører aminogruppen fra glutamat til pyruvat og lager alanin.

Asparagin var den første aminosyren som ble oppdaget, isolert fra asparges (Asparagus sativus) i 1806. Asparagin lages fra glutamin og aspartat i en ATP-avhengig reaksjon katalysert av asparagin syntetase.

Aspartatfamilien av aminosyrer omfatter methionin, threonin, isoleucin og lysin som alle lages fra aspartat i en greinet biosyntesevei under streng metabolsk kontroll. Aminosyrene leucin og valin lages fra pyruvat i en biosyntesevei som har flere felles enzymer med syntesen av isoleucin fra threonin.

Prolin, en aminosyrer som øker i konsentrasjon under salt- og tørkestress, lages fra glutamat. Glutamat omdannes til D´-pyrrolin-5-karboksylat katalysert av en syntase. D´-pyrrolin-5-karboksylat brukes til å lage prolin katalysert av en reduktase.

Arginin er den viktigste lagringsformen for nitrogen i planter. Arginin lages fra glutamin via aminosyrene ornithin og citrullin. Citrullin ble første gang oppdaget i saften av vannmelon (Citrullus vulgaris). Svovelaminosyren cystein lages fra O-acetylserin og sulfid katalysert av O- acetylserinlyase (cystein syntase).

De aromatiske aminosyrene fenylalanin, tyrosin og tryptofan lages via shikimat-arogenatbiosynteseveien. Eykmann isolerte shikimat fra planten Illicium anisatum fra stjernanisfamilien i 1885 og denne planten kalles på japansk shikimino-ki og derav navnet. Utgangspunktet for aromatisk aminosyrebiosyntese er erythrose-4-fosfat og fosfoenolpyruvat som kobles sammen katalysert av 2-dehydro-3-deoksyfosfoheptonat aldolase (DAHP syntase). Neste trinn er en oksidasjon, b-eliminasjon, reduksjon og aldolkondensjon som gir en syklisk ring. Shikimat fosforyleres til shikimat3-fosfat som deretter reagerer med fosfoenolpyruvat og gir 5-enolpyruvylshikimat-3-fosfat (EPSF) katalysert av en EPSF syntase. Det er denne syntasen som hemmes av ugrasmiddelet glyfosfat. Fosfat fjernes fra EPSF og produktene blir trinnvis chorismat, prefenat og arogenat; hvor synteseveien deler seg til fenylalanin og tyrosin. Tryptofan lages fra chorismat via anthranilat.

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:06 - Sist endret 20. mars 2020 09:54