Глутаматдегидрогеназа занимает центральное место в обмене азота в клетке.

Глутаматдегидрогеназа занимает центральное место в обмене азота в клетке.

Большинство трансаминаз используют в качестве акцептора аминогруппы a- кетоглутарат и образуют глутаминовую кислоту. Окислительное дезаминирование этой кислоты с образованием a- кетоглутарата и аммиака катализируется широко распространенной в тканях глутаматдегидрогеназой. Она представляет олигомерный фермент с молекулярной массой 312 кД, состоящий из 6 субъединиц, которые при определенных условиях (под влиянием НАД+ илиГТФ) способны к диссоциации с потерей глутамат дегидрогеназной активности, обладает высокой активностью, локализована в митохондриях и может использовать в качестве кофермента НАД или НАДФ. Работой этого фермента завершается непрямое качестве кофермента НАД или НАДФ. Работой этого фермента завершается непрямое дезаминирование многих аминокислот и аммиак, высвобождаемый в этой реакции, протекающей в печени, используется для синтеза мочевины.

Глутаматдегидрогеназа –аллостерический фермент и ее активность тщательно регулируется. Аллостерическими ингибиторами фермента являются АТФ, ГТФ и НАДН+Н⁺, а активатором является АДФ. Этот фермент катализирует и обратную реакцию, обеспечивая аминирование a-кетоглутаровой кислоты свободным аммиаком, что важно в механизмах обезвреживания аммиака и позволяет использовать азот аммиака для синтеза аминокислот.

Образование цитруллина – первая реакция орнитинового цикла.

Цитруллин подобно орнитину - основная аминокислота, которая не кодируется генетически.

 

 

 

Орнитиновый цикл синтеза мочевины

 

Образование цитруллина происходит благодаря использованию высокоэнергетического фосфата карбамоилфосфата и катализируется орнитин-карбамоил трансферазой (ОКТ). Продукт реакции цитруллин транспортируется в цитозоль, где завершается образование мочевины.

Для синтеза аргининосукцината необходима АТФ

Аминогруппа аспарагиновой кислоты - источник второго атома азота в молекуле мочевины. Конденсация аспарагиновой кислоты с цитруллином катализируется аргининосукцинат синтетазой (AС) и сопровождается гидролизом АТФ до АМФ и пирофосфата (ФФн). Так как пирофосфатазы быстро гидролизуют пирофосфат до 2 остатков фосфата, реакция сдвигается в направлении синтеза аргининосукцината.

Аргигин синтезируется при распаде аргининосукцината

Реакция распада аргининосукцината катализируется аргининосукцинат лиазой (АЛ) и образующийся аргинин являетсянепосредственным предшественником мочевины. Фумаровая кислота, продукт этой реакции, позволяет связать этот процесс с другими путями, включая цикл Кребса, глюконеогенез и синтез заменимых аминокислот.

Распад аргинина обеспечивает образование мочевины и регенерирует орнитин

Гидролиз гуанидиновой группы аргинина катализируется ферментом аргиназой. Этот фермент в незначительных количествах обнаружен и в других органах (почки, мозг и др.), но наиболее активен в печени. Мочевина путем диффузии по градиенту концентрациии поступает в кровь и транспортируется к почкам, где фильтруется и выделяется. Около 25% ее поступает в кишечник, где она становится субстратом для уреазы. Другой продукт реакции о рнитин переносится вновь митохондрии и участвует в следующем туре цикла синтеза мочевины.

Суммарная реакция синтеза мочевины

Аспарагиновая кислота + NH₃ + CO₂ + 3АТФ

3 H₂O + мочевина + фумарат + 2АДФ + АМФ + 2Фн + пирофосфат

Между циклом мочевинообразования и циклом трикарбоновых кислот устанавливается тесная связь на уровне субстратов (см рис.).

Один атом азота азот доставляется ионом аммония, а другой - аспарагиновой кислотой. Глутаминовая кислота - непосредственный предшественник и аммиака, и аспартата.

Глутаматдегидрогеназа занимает центральное место в обмене азота в клетке.

Большинство трансаминаз используют в качестве акцептора аминогруппы a- кетоглутарат и образуют глутаминовую кислоту. Окислительное дезаминирование этой кислоты с образованием a- кетоглутарата и аммиака катализируется широко распространенной в тканях глутаматдегидрогеназой. Она представляет олигомерный фермент с молекулярной массой 312 кД, состоящий из 6 субъединиц, которые при определенных условиях (под влиянием НАД+ илиГТФ) способны к диссоциации с потерей глутамат дегидрогеназной активности, обладает высокой активностью, локализована в митохондриях и может использовать в качестве кофермента НАД или НАДФ. Работой этого фермента завершается непрямое качестве кофермента НАД или НАДФ. Работой этого фермента завершается непрямое дезаминирование многих аминокислот и аммиак, высвобождаемый в этой реакции, протекающей в печени, используется для синтеза мочевины.

Глутаматдегидрогеназа –аллостерический фермент и ее активность тщательно регулируется. Аллостерическими ингибиторами фермента являются АТФ, ГТФ и НАДН+Н⁺, а активатором является АДФ. Этот фермент катализирует и обратную реакцию, обеспечивая аминирование a-кетоглутаровой кислоты свободным аммиаком, что важно в механизмах обезвреживания аммиака и позволяет использовать азот аммиака для синтеза аминокислот.