Взаимосвязь обмена аминокислот и липидов

При рассмотрении взаимосвязи обмена аминокислот и обмена липидов прежде всего следует отметить, что в организме человека нет механизмов резервирования аминокислот. Поэтому избыточные аминокислоты или подвергаются окислительному распаду до конечных продуктов, или превращаются в ходе глюконеогенеза в глюкозу, или же могут быть использованы для синтеза резервных или структурных липидов.

Пути использования углеродных скелетов аминокислот для синтеза соединений липидной природы представлены на схеме

При использовании аминокислот для синтеза липидов возможны два варианта перехода их углеродного скелета в ацетилКоА исходного субстрата для синтеза высших жирных кислот. При первом варианте при расщеплении аминокислот образуется пируват, который декарбоксилируясь переходит в ацетилКоА. Пируват образуется или непосредственно из углеродных скелетов аминокислот, что характерно для треонина, цистеина, серина, аланина, глицина, или же из аминокислот вначале образуются промежуточные продукты цикла Кребса, превращающиеся в оксалоацетат, который после декарбоксилирования образует пируват. Этим путем идет образование пируват из глутамата, глутамина, аргинина, гистидина и ряда других аминокислот, что достаточно четко представлено на схеме.

При втором варианте ацетилКоА образуется или непосредственно при окислительном расщеплении углеродного скелета аминокислоты, или в ходе такого расщепления вначале образуется ацетоацетат, который в ходе тиолазной реакции распадается на две молекулы ацетилКоА. По этому варианту идет расщепление лейцина, лизина и части углеродных скелетов фенилаланина и тирозина.

Поскольку все аминокислоты, при расщеплении которых образуются пируват или промежуточные продукты цикла Кребса могут участвовать в глюконеогенезе, их углеродные скелеты могут быть использованы для образования 3фосфоглицеринового альдегида или фосфодигидроксиацетона исходных соединений для синтеза 3фосфоглицерола.

Следует также упомянуть, что углеродные скелеты любой из аминокислот в принципе могут быть использованы для синтеза соединений стероидный природы, поскольку синтез стероидов в клетках идет из ацетилКоА.

Узловыми метаболитами, обеспечивающими взаимосвязь обмена аминокислот с обменом липидов, являются промежуточные соединения цикла Кребса, пируват, ацетилКоА, 3фосфоглицериновая кислота, 3фосфоглицериновый альдегид и фосфодигидроксиацетон.

Для синтеза углеродного скелета заменимых аминокислот может использоваться остаток глицерола триглицеридов или глицерофосфолипидов, однако в количественном отношении этот источник атомов углерода может иметь крайне ограниченное значение лишь в отсутствии углеводов. Атом 14С из меченого ацетилКоА может быть обнаружен в составе некоторых аминокислот, например, в глутамине или в глутамате. Однако такой синтез некоторых заменимых аминокислот с использованием атомов углерода ацетилКоА связан с расходованием оксалоацетата, а, следовательно, с снижением содержания в клетке промежуточных продуктов цикла Кребса, что для клетки крайне невыгодно.