reaccion de la glutamato sintasa
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METABOLISMO DE AMINOACIDOS
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El ion amonio se incorpora a los aminoácidos a travésde glutamato y de glutamina
El glutamato y la glutamina desempeñan un papel crucial en la la etapa de
incorporación de nitrógeno a las biomoléculas a partir del ión NH4+. El grupo α-
amino de la mayoría de los aminoácidos proviene del α-amino grupo delg u ama o por una reacc n e ransam nac n. a g u am na, o ro a or
importante de nitrógeno, aporta el nitrógeno de su cadena lateral a la biosíntesis
de una amplia gama de compuestos biológicos.
El lutamato se sintetiza a artir de NH +α-ceto lutarato, un intermediario del
ciclo del ácido tricarboxílico por acción de la glutamato deshidrogenasa.NH4
+ + α-cetoglutarato + NADPH + H+ L-glutamato + NADP+ + H2O
La enzima glutamina sintetasa incorpora un segundo ión amonio al glutamato
para dar la glutamina. Esta amidación está dirigida por la hidrólisis del ATP.
Glutamato + NH4+ + ATP glutamina + ADP + Pi + H+
La regulación de la glutamina sintetasa juega un rol crucial en el metabolismo del
n r geno.
Todos los organismos tienen glutamato deshidrogenasa y glutamino sintetasa.
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La mayoría de los procariotas tienen también una enzima que no está
emparentada evolutivamente con las anteriores, la glutamato sintasa, que
- .
reacción es la glutamina. Se forman dos moléculas de glutamato.
α-cetoglutarato + glutamina + NADPH + H+ 2 glutamato + NADP+
+ ,
por la acción secuencial de la glutamina sintetasa y la glutamato sintasa.
La suma de estas reacciones es:
NH + + α-ceto lutarato + NADPH + ATP lutamato + NADP+ + ADP + Pi
Esta vía es más costosa porque usa ATP. Sin embargo a veces los procariotasutilizan esta vía porque el valor del Km de la glutamato deshidrogenasa para el
NH4+ es elevado (aproximadamente 1mM) y, por lo tanto esta enzima no esta
+4 .
sintetasa hacia el NH4+ es muy elevada. Por lo tanto, para captar el amoniaco
cuando éste escasea, es necesaria la hidrólisis del ATP.
La cadena carbonada del resto de los aminoácidos se sintetiza a partir de
intermediarios del ciclo de los ácidos tricarboxílicos y de otros importantes
intermediarios metabólicos, y el grupo amino se les agrega finalmente, a partir
del glutamato, en una reacción de transaminación.
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.
Como en el caso de las vitaminas, el organismo en cuestión carece de una o más de las
enzimas de la vía metabólica que lleva a la producción del compuesto esencial. En el caso de los
aminoácidos, en general no se sintetiza el α-oxoácido correspondiente. Los que se originan a partir de
algún otro compuesto disponible en el organismo, no serán esenciales.
en a an na: o se s n e za en os an ma es super ores. or o an o, es esenc a .
Tirosina: Se sintetiza, en cambio, a partir de la fenilalanina por una única reacción. Por lo tanto, no es
esencial, si hay una provisión suficiente de fenilalanina.
Alanina: Se sintetiza por transaminación del piruvato glicolítico. No es esencial.
-
Ciclo de Krebs. No son esenciales.
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LOS AMINOACIDOS SON PRECURSORES DE MUCHAS MOLECULAS IMPORTANTES.
Adenina: Gly y Asp. Citosina: Asp. Esfingosina: Ser. Histamina: His. Tiroxina: Tyr. Adrenalina:
Tyr. Serotonina: Trp. Nicotinamida: Trp y Gln.
Creatina: Arg y Gly.
Glutation: Glu, Cys y Gly.
Oxido nítrico: Arg.
Hemo: Gly.
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PROTEINS
NH3 α-KG MediumAMINO ACIDS
-
α-keto acids ProteinsBios nthetic
ProductsTCA cycle
Energy
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DISPOSICION DEL NITROGENO AMINICO:
- Como NH4+: amonotélicos. - Como ácido úrico: uricotélicos. - Como urea: ureotélicos.
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Metabolismo de aminoácidos aromáticos en Trypanosoma cruzi.
PHENYL ALANINE, TYROSINE, TRYPTOPHAN
Pyruvate, oxaloacetate, -ketoglutarate
alanine, aspartate, glutamate
TAT
Phenyl pyruvate, p-OH-phenyl pyruvate,
Indolyl pyruvate
AHADHNAD
eny ac a e, p- -p eny ac a e,
Indolyl lactate
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PEPTIDASAS
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PEPTIDASAS
Peptidasas: Hidrolizan la unión entre el carboxilo de un aminoácido y
el -amino del siguiente (unión peptídica) en una proteína.
Pueden ser exopeptidasas, si hidrolizan a partir del extremo N-
terminal (aminopeptidasas) o del extremo C-terminal
carboxi e tidasas o endo e tidasas si hidrolizan en cual uier
unión peptídica (según su especificidad).
Existen también dipeptidasas, dipeptidil-peptidasas, etc.
El término peptidasas suele reservarse para las enzimas que cortan
péptidos pequeños, en tanto que el de proteasas o proteinasas se
aplica más frecuentemente a las endopeptidasas capaces dez y .
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FUNCIONES DE LAS PROTEINASAS.
1) Función digestiva.
a) Extracelular.
b Intracelular.
2) Turnover proteico.
3) Procesamiento post-traduccional de proteínas.a) Proteasas del péptido señal.
b) Proteasas de procesamiento de pro-Hormonas
y otras proteínas.
c) Dominio pro- en muchas proteinasas.
nvas n e e os par s os, me s as s umora es .
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CLASIFICACION DE LAS PEPTIDASAS.
Se las suele clasificar según los siguientes criterios:
1) Por la reacción catalizada: Son pocos los casos en que seconoce exactamente la reacción catalizada, en términos de qué
unión es hidrolizada en el substrato.
Se aplica sobre todo a exopeptidasas.
2) Por el mecanismo catalítico: Es la más usada, desde supropuesta por Brian Hartley hace más de 50 años. Se basa en
cuáles son los grupos que intervienen en la catálisis y en cómo
.
3) Por su secuencia y estructura: Es la clasificación más moderna,
propuesta por Alan Barrett, y complementa a la anterior.
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CLASES DE PROTEINASAS(clasificadas por mecanismo catalítico)
Serin proteinasas. Intermediario covalente con el OH de Ser.
Cistein roteinasas. Intermediario covalente con el SH de C s.
Treonin proteinasas Proteasoma (proteinasa multicatalítica). Intermediario
covalente con el OH de Thr.
Aspartil proteinasas Dos residuos de Asp, que en las de mamíferos provienen
uno de cada uno de dos dominios homólogos, y en lasvirales (HIV) de dos subunidades. pH óptimo muy ácido.
Metaloproteinasas Atomo metálico (frecuentemente Zn) ligado por dos His
y un Glu. Inhibidas por quelantes de metales
(o-fenantrolina, EDTA).
am y g u am n pep asas, rec en emen e escr p as.
Mecanismo desconocido: "lista de espera de las proteinasas".
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CLASIFICACION POR RELACION EVOLUTIVA
. , , . .
Comparación de secuencias proteicas.
Familias, cuyos miembros derivarían de una misma proteína
ancestral por evolución divergente. Tienen homología
estadísticamente significativa, al menos en el dominio catalítico
(es decir, en el que tiene actividad de proteasa).
Clanes ru os de familias con una roteína ancestral común.
La homología de secuencia entre ellas es mucho mas baja, pero
se conservan el orden lineal de los residuos del sitio activo y los
pequeños grupos de residuos que los rodean; además, tienen
una estructura terciaria similar.
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DETERMINACION DE LA CLASE MECANISTICA
A LA CUAL PERTENECE LA PROTEINASA.
Métodos actuales:
1) Susceptibilidad a inhibidores.
2) Secuenciación de la proteína.
3) Estudios de mutagénesis dirigida.
4) Cristalografía de Rayos X.
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SUSTRATOS USADOS PARA
PEPTIDASAS
1. Proteínas o péptidos grandes, de
origen natural.
2. Dipéptidos o tripéptidos con gruposcromogénicos o fluorogénicos.
3. Péptidos sintéticos.
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DESCRIPCION DE LA ESPECIFICIDAD DE LAS PEPTIDASAS.
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INHIBIDORES DE PEPTIDASAS
1) Moléculas pequeñas, naturales o sintéticas, basadas en una estructura
peptídica con el agregado de un grupo químicamente reactivo.
2) Moléculas pequeñas, sintéticas, sin estructura peptídica, pero con
grupos capaces de ligarse al sitio activo.
3) Quelantes de metales, en el caso de las metalopeptidasas.
4) Inhibidores proteicos naturales:Serpinas para algunas serin proteinasas.
s a nas para a gunas c s e n pro e nasas.
TIMPs para algunas metaloproteinasas.
Inhibidores sin distinción de clase catalítica: -2-macroglobulina.