Особенности катаболизма циклических аминокислот

Несмотря на то, что на сходный способ распада циклических аминокислот приходится около 1%, он приобретает особое значение при генетической патологии, когда вследствие точечной мутации блокируется активность одного из физиологических ферментов и тогда накапливающийся субстрат подвергается преобразованиям, сходным с обычным распадом ПВК, но с образованием токсичных продуктов (Схема 2.2.1.3.1).

Все циклические аминокислоты (фен, тир, три, гис) отличаясь радикалами, в своей основе имеют аланин, который при переаминировании дает ПВК, где в качестве радикала могут служить индол, имидазол, фенол, бензол. Дальнейшие реакции можно изобразить в следующей схеме:

Если в клетке на данный момент гипоксия, при этом растет концентрация НАДН+Н⁺, чтобы не смещался рН, восстановленная форма НАД отдает свои водороды гомологам ПВК. Эта реакция (а) тупиковая - как только давление О₂ приходит в норму, полученные соединения вновь окисляются в исходные вещества, которые в митохондриях подвергаются преобразованиям, сходным с окислительным декарбоксилированием пирувата. Большая часть получившихся при этом метаболитов циклических аминокислот токсична, поэтому они отправляются в печень для обезвреживания. Для этих целей обычно используется глутамин, который взаимодействуя с конечным соединением, инактивирует его, и последний током крови доставляется в почки выделяется в составе мочи (см. Приложение, табл. 5).

Классическим примером опасности появления подобных продуктов в необычных количествах служит наследственное заболевание, получившее название по одному из них - фенилкетонурия (олигофрения фенилпирувика). Его причина – генетический блок фенилаланин -4 -гидроксилазы. В этих условиях сохраняющийся фенилаланин

Схема 2.2.1.3.1. Схема преобразований циклических аминокислот

подвергается вышеописанным изменениям и в крови появляются патологические продукты: фенил-ПВК, фенил-лактат, фенилацетат; легко преодолевая гематоэнцефалический барьер, они вызывают повреждения в ЦНС.