Anabolismo de Aminoácidos

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Anabolismo de Aminoácidos ~ Biossíntese de Aminoácidos Daiane Santana Fabiano Moura Reinilda Thomazini

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Anabolismo de Aminoácidos

~ Biossíntese de Aminoácidos

Daiane SantanaFabiano Moura

Reinilda Thomazini

Page 2: Anabolismo de Aminoácidos

• Aminoácidos Essenciais

• Aminoácidos Não-Essenciais

Essenciais Não-essenciais

Arginina* Alanina

Histidina Asparagina

Isoleucina Aspartato

Leucina Cisteína

Lisina Glutamato

Metionina Glutamina

Fenilalanina Glicina

Treonina Prolina

Triptofano Serina

Valina Tirosina

Page 3: Anabolismo de Aminoácidos

Biossíntese de Aminoácidos Não-Essenciais

• Exceto a tirosina, são sintetizados a partir de

um dos 4 intermediários metabólicos

comuns;

• TIROSINA: hidroxilação do aminoácido

fenilalanina (Figura 20-24 que eu não tenho

aqui, escaneio de vcs depois)

Page 4: Anabolismo de Aminoácidos

A) Alanina, Asparagina, Aspartato, Glutamato e Glutamina

• A partir de piruvato, oxaloacetato e α-

cetoglutarato, os α-cetoácidos

correspondentes à alanina, aspartato e

glutamato, respectivamente;

• Reação de transaminação;

Page 5: Anabolismo de Aminoácidos

* Mecanismo de síntese da alanina,

aspartato e glutamato

Page 6: Anabolismo de Aminoácidos

A) Alanina, Asparagina, Aspartato, Glutamato e Glutamina

•Asparagina e glutamina: a partir de

aspartato e glutamato;

•Amidação dependente de ATP;

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* Mecanismo de Síntese da asparagina e glutamina

Page 8: Anabolismo de Aminoácidos

Reação da glutamina-sintetase

•Grupo amino na formação de produtos

biossintéticos e reserva de amônia;

•Regulação do metabolismo do nitrogênio;

•Glutamato ativado pela reação com ATP –

> γ-glutamilfosfato;

•NH4+ desloca o grupo fosfato, produzindo

glutamina;

Page 9: Anabolismo de Aminoácidos

Reação da glutamina-sintetase

• Evita o acúmulo da amônia produzida na

reação;

• Em mamíferos é ativada por α-cetoglutarato;

• A amidação do aspartato pela asparagina-

sintetase na formação de asparagina utiliza

glutamina e hidrolisa ATP a AMP+Ppi 9 NÃO

ENTENDI NADA DOS SLIDES 8 E 9

Page 10: Anabolismo de Aminoácidos

B) Prolina, Ornitina e Arginina

•Precursor: glutamato;

•Sua conversão em prolina envolve a

redução da γ-carboxila a um aldeído, com

formação de base de Schiff interna,

seguida de redução;

Page 11: Anabolismo de Aminoácidos

* Conversão do Glutamato em Prolina

• Redução da γ-carboxila é facilitada pela

fosforilação do grupo carboxila cataisada

pela γ- glutamil-cinase;

• Presume-se que o produto, glutamato-5-

fosfato, seja o substrato para a redução a

seguir;

Page 12: Anabolismo de Aminoácidos

* Conversão do Glutamato em Prolina

• O glutamato-5-semialdeído cicliza de

maneira espontânea para formação da base

de Schiff interna, Δ1-pirrolina-5-

carboxilato.

• Redução final até prolina é catalisada pela

pirrolina-5-carboxilato-redutase;

Page 13: Anabolismo de Aminoácidos

* Mecanismo de Síntese da Prolina

Page 14: Anabolismo de Aminoácidos

•Nos seres humanos, uma via de três etapas

vai do glutamato até a ornitina por meio de

uma ramificação da biossíntese de prolina;

•O glutamato-5-semialdeído é transaminado

siretamente, produzindo ormitina;

•A ornitina é convertida em arginina pelas

reações do ciclo da uréia;

Page 15: Anabolismo de Aminoácidos

* Mecanismo de Síntese da Arginina em Humanos

Page 16: Anabolismo de Aminoácidos

C) Serina, Cisteína e Glicina

•Derivadas do 3-Fosfoglicerato;

•Serina formada a partir do intermediário

glicolítico em via de três reações;

Page 17: Anabolismo de Aminoácidos

•Conversão do grupo 2-OH do 3-

fosfoglicerato em cetona, produzindo 3-

fosfoidroxipiruvato;

•Transaminação de 3-fosfoidroxipiruvato a

fosfosserina;

•Hidrólise de fosfosserina a serina;

Page 18: Anabolismo de Aminoácidos

* Mecanismo de Síntese da Serina

Page 19: Anabolismo de Aminoácidos

* Participação da serina na síntese da glicina

•Conversão direta pela serina-

hidroximetiltransferase (reação 4, FIGURA 20-

14)

•Condensação de N5.N10-metileno-THF com

CO2 e NH4+ pela glicina-sintase (reação 3,

figura 20-14)

Page 20: Anabolismo de Aminoácidos

•Em animais, a cisteína é sintetizada a

partir da serina e da homocisteína,

produto da degradação de metionina;

•Uma vez que o grupo sulfidrila da cisteína

é derivado da metionina ela pode ser

considerada um aminoácido essencial;

Page 21: Anabolismo de Aminoácidos

Biossíntese de Aminoácidos Essenciais

•Vias metabólicas presentes somente em

microorganismos e em plantas;

•Enzimas que sintetizam estes

aminoácidos foram perdidas no início da

evolução animal;

Page 22: Anabolismo de Aminoácidos

D) Lisina, metionina e treonina

• Em bactérias: Aspartato é o precursor;

• Início com a fosforilação de aspartato catalisada

pela aspartocinase para produzir aspartil-β-

fosfato;

• Cada uma das vias metabólicas é controlada

independentemente;

• A direção da via é controlada nos pontos de

ramificação, pela inibição por retroalimentação

causada pelos aminoácidos produzidos neles;

Page 23: Anabolismo de Aminoácidos

•A metionina-sintase catalisa a metilação

da homocisteína, usando N5- metil- THF

como doador do grupo;

•Única enzima em mamíferos associada à

coenzima B12 além da metilmalinil-CoA-

mutase;

•Funciona na síntese cíclica de SAM para

uso das metilações biológicas;

Page 24: Anabolismo de Aminoácidos

* Mecanismo de síntese da lisina e metionina

Page 25: Anabolismo de Aminoácidos

E) Leucina, Isoleucina e Valina

•Valina e Isoleucina utilizam o piruvato

como composto inicial, através das

mesmas vias biossintéticas;

•Dependente de tiamina-pirofosfato, o

piruvato forma um aduto com TPP, que é

descarboxilado a hidroxietil-TPP;

Page 26: Anabolismo de Aminoácidos

•O carbânion é adicionado ou ao grupo

ceto de um segundo piruvato, formando

acetolactato na síntese da valina ou ao

grupo ceto do α-cetoburitato para formar

α-ceto-α-hidroxibutirato, da isoleucina;

Page 27: Anabolismo de Aminoácidos

•A via biossintética da leucina ramifica-se

a partir da via da valina;

•O passo final em cada uma das três rotas,

que se iniciam com piruvato em vez de

aminoácido, é a transferência dependente

de PLP de um grupo amino do glutamato

para formar um aminoácido;

Page 28: Anabolismo de Aminoácidos

* Mecanismo de síntese da valina, leucina e isoleucina

Page 29: Anabolismo de Aminoácidos

F) Aminoácidos Aromáticos: Fenilalanina, Tirosina e Triptofano

•Intermediários glicolíticos

fosfoenolpiruvato (PEP) e eritrose-4-

fosfato;

•Sua condensação forma 2-ceto-3-desóxi-D-

arabinoeptulosonato-7-fosfato, que cicliza

e é convetido em corismato, o ponto de

ramificação para a síntese de triptofano;

Page 30: Anabolismo de Aminoácidos

•O corismato é convertido em antranilato e

daí em triptofano ou em prefenato e em

seguida em tirosina ou em fenilalanina;

•Adição de grupo amino por meio de

transaminação (tirosina e fenilalanina);

•Na síntese de triptofano o grupo amino é

parte da molécula de serina que é

adicionada ao indol;

Page 31: Anabolismo de Aminoácidos

•Mamíferos: tirosina pela hidroxilação de

fenilalanina

•Microorganismos: tirosina diretamente de

prefenato

Page 32: Anabolismo de Aminoácidos

* Mecanismo de síntese de aminoácidos aromáticos

Page 33: Anabolismo de Aminoácidos

G) Histidina

•Cinco de seus seis átomos de carbono são

derivados de 5-fosforribosil-α-pirofosfato

(PRPP), fosfoglicídeo envolvido na

biossíntese de purina e pirimidina;

•Seu sexto carbono origina-se de ATP;

•Os átomos de ATP não incorporados são

eliminados como 5-aminoimidazol-4-

carboxamida-ribonucleotídeo;

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Referências Bibliográficas