Непрямое дезаминирование или трансдезаминирование

В связи с малой эффективностью процессов прямого окислительного дезаминирования были предприняты интенсивные поиски более эффективных методов дезаминирования. Браунштейнов была предложена концепция трансдезаминирования, которая в настоящее время является общепризнанной.

Суть ее заключается в следующем: Процесс трансдезаминирования это 2-х этапный процесс.

На первом этапе различные L-аминокислоты вступают в реакцию трансаминирования с a-кетоглютаровой кислотой. В результате образуется кетоаналог аминокислоты и глютаминовая кислота.

На втором этапе происходит окислительное дезаминирование глютамата с образованием аммиака и регенерации a-кетоглютаровой кислоты. Схема

Обязательным участником этого процесса является a-кетоглютаровая кислота (является промежуточным продуктом цикла Кебса, т.е. концентрация ее в тканях поддерживается на постоянном уровне).

Далее в итоге трансаминирования с участием соответствующей аминотрансферазы образуется кетоаналог соответствующей аминокислоты, а a-кетоглютаровая кислота превращается, за счет трансаминорования в глутомат.

В правой части изображено прямое окислительное дезаминирование глютомата. Здесь вы видите так же 2 этапа. Фермент глютоматдегидрогиназа содержит в качестве кофермента НАД, который принимает кислород, образуется имноглюторат.

Далее спонтанно присоединяется вода, происходит регенерация 2оксиглютората (a-кетоглютората) и отщепляется аммиак, т.е. происходит регенерация соединения, которое вступает далее в реакцию трансаминирования. Таким образом за счет того, что активность фермента глютоматдегидрогиназы высокая это по сути основной путь дезаминирование аминокислот.

Не только глютоматдегидрогиназа, но и аминотрансфераза в наших тканях - крайне высоко активные ферменты. Несомненно, что высокая активность ферментов обеспечивает высокую скорость процесса трансдезаминирования в клетках.

Кроме того, преимущество этого механизма дезаминирования заключается в том, что не образуется токсичной перекиси водорода (при действии оксидазы L-аминокислот образуется перекись водорода) и кроме того, преимущество данного механизма заключается в том, что при окислении глютомата образуется восстановленный НАД, окисление которого в цепи дыхательных ферментов дает 3 молекулы АТФ.

Глютоматдегидрогиназа является регуляторным ферментом, т.е. аллостерическим. Ее активность угнетается по аллостерическому механизму высокими концентрациями АТФ в клетке и наоборот повышаеться при уменьшении концентрации и увеличении концентрации АДФ. За счет работы этого регуляторного механизма скорость процесса трансдезаминирования контролируется энергетическим статусом клетки.

Если энергии в клетки недостаточно, скорость процесса возрастает. При хорошем обеспечении клетки энергией расщепление аминокислот тормозиться.