PROTEIN VE AMINO ASIT METABOLIZMASI IX

1
PROTEIN VE AMINO ASIT METABOLIZMASI IX

• Doç.Dr. Mustafa ALTINISIKADÜTF Biyokimya AD
• 2006

2
Histidinin fonksiyonlari

• Histidin, birçok proteinde 1-2 oraninda ve
  hemoglobinde 10 oraninda bulunur

3

• Histidin,
• ?-alanin ile kaslarda bulunan karnozin
  (?-alanilhistidin) ve anserin (?-alanil-metilhisti
  din) dipeptitlerini olusturur.

4

• Eritrosit, beyin ve karacigerde bulunan
  ergotionin, histidinin SH türevidir.
• Histidin, memeli dokularinda histidin
  dekarboksilaz etkisiyle dekarboksile olur ve
  histamin olusturur.

5
Histamin, bagirsaklar ve bronslarin düz
kaslarindaki H1 reseptörlerine baglanarak
kasilmaya ve midede H2 reseptörlerine baglanarak
mide salgisinin artmasina yol açar, beyinde bazi
sinirlerin nörotransmitteri olarak görev yapar,
asiri saliverilmesi allerjik olaylarda uyarici
etki yapmaktadir.
6

• Histidin,
• bir dizi reaksiyondan sonra formiminoglutamik
  asit (FIGLU) ve glutamat üzerinden
  ?-ketoglutarata dönüsür

7
Histidin metabolizmasi bozukluklari 1)
Histidinemi Histidaz eksikligine bagli kalitsal
bir hastaliktir. Plazmada ve idrarda histidin
miktari artar. Histidinin transaminasyonuyla
olusan imidazolpirüvik asit ve imidazolasetik
asit gibi metabolitleri idrarla atilir. En önemli
belirtisi çocuklukta görülen konusma
kusurlaridir. 2) FIGLU atilimi Folat
eksikliginde ve glutamat-formimino transferaz
eksikliginde idrarla FIGLU (N5-formiminoglutamat)
atilimi artar. B12 vitamini eksikliginde de
folat, N5-metiltetrahidrofolat seklinde kalip FH4
sekline dönüsemez ve sonuçta FIGLU atilimi artar.
8
Prolinin fonksiyonlari

• Prolin, organizmada glutamattan glutamat
  ?-semialdehit üzerinden sentezlenir. proteinlerin
  yapisina katilir, en çok prolaminlerin yapisinda
  bulunur

9

• Prolin,
• kollajenin yapisina katildiktan sonra prolil
  hidroksilaz tarafindan hidroksilasyona ugratilir
  ve 4-hidroksiprolin olusur

10
Prolin ve hidroksiprolin, kollajen yapisinda yer
alan en önemli amino asitlerdir.
11

• Prolin,
• bir dizi reaksiyondan sonra glutamat üzerinden
  ?-ketoglutarata dönüsür.
• Hidroksiprolin de proline benzer sekilde
  katabolize olur.

12
Prolin ve hidroksiprolin metabolizma
bozukluklari 1) Hiperprolinemi Kan ve idrarda
prolin düzeyleri artmaktadir. Tip I
hiperprolinemide prolin oksidaz, tip II
hiperprolinemide ise ?-prolin-5-karboksilat
dehidrojenaz enzimleri eksiktir. Tip I
hiperprolinemide böbrek hasari görülür ve her iki
tipte zeka geriligi bulunur. 2)
Hidroksiprolinemi Hidroksiprolin oksidaz
eksikligine bagli olarak ortaya çikar. Prolin,
hidroksiprolin ile birlikte glisinin renal
reabsorpsiyonlari bozulur. Zeka geriligi ve
hematüri baslica klinik belirtilerdir.
13
Fenilalanin ve tirozinin fonksiyonlari

• Fenilalanin ve tirozin, doku proteinlerinin
  yapisina katilirlar.

14

• Fenilalanin,
• özellikle karacigerde, fenilalanin hidroksilazin
  katalitik etkisiyle fenil halkasina hidroksil
  grubu eklenmesiyle irreversibl olarak tirozine
  dönüsür

15

• Fenilalanin katabolizmasinda daha az kullanilan
  transaminasyon yolu ile fenilpirüvat ve sonra
  fenillaktat veya fenilasetat olusur. Fenilasetat
  da insanda glutamin ile birleserek idrarla atilan
  fenilasetilglutamini olusturmaktadir.

16

• Tirozinin 3,4-dihidroksifenilalanine (DOPA)
  hidroksilasyonu ile baslatilan bir dizi tepkime
  sonunda nöral ve adrenal hücrelerde
  katekolaminler melanositlerde ise deri, saç ve
  gözün kahverengi-siyah pigmenti melanin sentez
  edilmektedir.

17

• Tirozin,
• az kullanilan bir yol ile kan basincini arttirici
  etkisi olan tiramine dekarboksile olmaktadir.

18

• Tirozin,
• tiroglobulindeki tirozin kalintilarinin
  iyodinasyonu ile sentez edilen tiroid
  hormonlarinin öncülü olarak görev yapmaktadir.

19

• Tirozinin karacigerde gerçeklesen en çok
  kullanilan katabolizma yolunda, homogentisik asit
  üzerinden fumarik asit ve asetoasetik asit olusur.

20
Fenilalanin ve tirozin metabolizmasi
bozukluklari 1) Fenilketonüri (PKU) 2) Geçici
neonatal hiperfenilalaninemi 3) Tirozinemiler 4)
Alkaptonüri 5) Albinizm
21
Fenilketonüri (PKU) Genellikle fenilalanin
hidroksilaz eksikligine bagli olmakla birlikte
daha nadir olarak tetrahidrobiopterin
kofaktörünün veya bunun indirgenöis durumda
kalmasini saglayan dihidrobiopterin redüktaz
eksikliklerine bagli olarak ortaya çikmaktadir.
Amino asit metabolizmasinin en sik karsilasilan
kalitsal hastaligidir otozomal resessif tasinir.
22
Fenilketonüri (PKU)de Fenilalanin hidroksilaz
kusuru, Tip Ide (klasik PKU) tam, Tip II ve
IIIte kismidir. Tüm vücut sivilarinda
fenilalanin birikir. Fenilalanin ve
metabolitlerinin birikimi, hayatin erken
evrelerinde beyin gelisimini bozarak zeka
geriligine yol açmaktadir. Idrar ile büyük
miktarda fenilpirüvat, fenillaktat, fenilasetat,
fenilasetilglutamin atilir. bazi bebeklerin idrar
ve terlerinde karakteristik küf kokusu olmaktadir
23
Geçici neonatal hiperfenilalaninemi Fenilalanin
hidroksilaz enzim sisteminin karaciger
olgunlasmasinin gecikmesine bagli olarak ortaya
çikar.
24
Tirozinemiler Karaciger sitozolik tirozin
aminotransferaz (tirozin transaminaz) eksikligine
bagli olarak otozomal resessif kalitimli, göz ve
deri lezyonlari ve zeka geriligi ile karakterize
tip II tirozinemi ortaya çikar. Tip I hepatorenal
tirozineminin fumarilasetoasetat hidroksilaz
eksikligine bagli oldugu sanilmaktadir. Geçici
bir durum olan neonatal tirozineminin,
p-hidroksifenilpirüvat oksidaz eksikligi sonucu
ortaya çiktigi düsünülmektedir.
25
Alkaptonüri Homogentizik asit oksidaz
eksikligine bagli olarak ortaya çikar. Ilk defa
tanimlanan dogustan metabolizma bozuklugudur.
26
Alkaptonüride kanda homogentizik asit birikir ve
idrarla atilir. Idrarla atilan homogentizik
asit, bekletildiginde oksidasyon ve
polimerizasyon sonucu koyu renkli melanine
benzeyen bir pigment olusturur ve idrar rengi
esmerlesir. Hastaligin geç evrelerinde
oksitlenmis homogentizik asidin, kikirdak,
kemikler ve diger organlarda depolanmasi sonucu
görülen yaygin pigmentasyona okronozis denir.
27
Albinizm Melanin sentezindeki kalitimsal
hatalara bagli olarak ortaya çikar. Yaygin,
deriye veya göze lokalize olabilir.
28
Triptofanin fonksiyonlari

• Triptofan, doku proteinlerinin yapisina katilir
• 5-hidroksitriptamin (serotonin)in ön maddesidir

29
Serotonin, gastrointestinal kanalin argantofil
hücrelerinde, karacigerde, böbrekte, beyinde,
dalakta ve akcigerde sentez edilir. Serotonin
sentezi, karsinoid tümörlerde büyük ölçüde artar.
30

• Triptofan,
• memeli böbregi ve karacigerinde triptamine
  dekarboksile olabilir
• koli basillerinin triptofanaz enzimi etkisiyle
  oksidatif deaminasyona ugratilarak indolpirüvata
  dönüstürülür.

31

• Triptofan,
• kinürenin üzerinden yikilarak formik asit,
  alanin, ksantürenik asit, nikotinik asit,
  ?-ketoadipik asit, glutaril-CoA, asetil-CoA gibi
  bir dizi ara ürünler ve yan ürünler olusturur.

32
Triptofan metabolizmasi bozuklugu Hartnup
hastaligi Triptofan ve diger nötral amino
asitlerin renal tübüler ve intestinal
tasinmalarindaki kusurlar sonucu ortaya çikar.
Otozomal resessif kalitilir. Hastaligin
laboratuvar bulgulari arasinda genel bir nötral
amino asidüri, emilemeyen triptofandan bakteriyel
etki ile olusan indoller ve serotonin atiliminda
artis bulunmaktadir. Pellegra tipi deri
döküntüleri, nörolojik belirtiler, serebellar
ataksi, psikolojik bozukluklarin yani sira zeka
geriligi de görülür.