Метаболизм серусодержащих аминокислот. Синтез креатина

Табл. 31.2(БХ) Врожденные ошибки метаболизма серусодержащих аминокислот

Заболевание: цистинурия

Цистинурия (цистин-лизинурия). При этом наследуемом метаболическом заболевании экскреция цистина с мочой в 20-30 раз превышает норму. Значительно повышается также экскреция лизина, аргинина и орнитина. Цистинурию рассматривают как следствие нарушения процессов транспорта в почках. Значительное увеличение у пациентов с цистинурией экскреции с мочой наряду с цистином лизина, аргинина и орнитина позволяет предполагать, что нарушается процесс обратного всасывания всех этих четырех аминокислот, который, возможно, осуществляется в общем для них "участке" реабсорбции; поэтому вместо термина "цистинурия" в настоящее время предпочитают термин цистин-лизинурия.

Поскольку цистин слаборастворим, у больных цистинурией может происходить образованиецистиновых камней в почечных канальцах. Если такого осложнения не возникает, цистинурия протекает сравнительно доброкачественно и во многих случаях остается недиагностируемой.

В моче пациентов с цистинурией был также обнаружен смешанный дисульфид L-цистеина и L-гомоцистеина. Это соединение имеет несколько большую растворимость, чем цистин; в той мере, в какой оно образуется вместо цистина, уменьшается тенденция к образованию цистиновых камней.

Заболевание: цистиноз

Цистиноз (болезнь накопления цистина). При цистинозе, который также является наследственным заболеванием, происходит формирование кристаллов цистина во многих тканях и органах (особенно в ретикулоэндотелиальной системе). Обычно при этом заболеваний наблюдается общая аминоацидурия, т.е. повышение содержания в моче всех аминокислот. Серьезно нарушается и ряд других функций почек; летальный исход обычно наступает в раннем возрасте при явлениях острой почечной недостаточности. Согласно полученным в последнее время данным, причиной болезни является нарушение функции лизосом.

Гомоцистинурия: общие сведения

Гомоцистинурии. Частота наследственных нарушений катаболизма метионина оценивается как 1 на 160000 новорожденных. Гомоцистин экскретируется с мочой (до 300 мг в сутки), в ряде случаев вместе с S-аденозилметионином.

Повышается содержание метионина в плазме. Причиной гомоцистинурии могут быть по крайней мере четыре метаболических нарушения (Табл.31.2(БХ) Врожденные ошибки метаболизма серусодержащих аминокислот).

При гомоцистинурии типа 1 клиническими симптомами являются тромбоз, остеопороз, смещение хрусталика глаза и, часто, умственная отсталость. Известны две формы заболевания: витамин B6 -чувствительная и витамин B6-нечувствительная. Диета с низким содержанием метионина и высоким содержанием цистина может предотвратить патологические изменения, если она соблюдается с раннего возраста. Другие типы цистинурии связаны с нарушениями в цикле реметилирования.

Метаболизм серусодержащих аминокислот. Синтез креатина

Метионин – это незаменимая аминокислота, которая является основным донором метильных групп в реакциях метилирования.

Активная форма – S-аденозилметионин (SAM), реакция образования которого показана ниже:

S-Аденозилметионин + ФФн + Фн.®Мет + АТФ

Фермент - метионинаденозилтрансфераза.

SAM участвует в реакциях метилирования при синтезе: холина, креатина, адреналина, меланина, нуклеотидов, растительных алкалоидов. После переноса СН3 -группы SAM превращается в S-аденозилгомоцистеин, который в результате последовательности реакций восстанавливается до метионина:

S-аденозилметионин S-аденозилгомоцистеин

аденозин

метионин пищи

метионин гомоцистеин.

сукцинил–КоА

Этот циклический процесс не может функционировать без постоянного поступления Мет, т.к. Мет расходуется в реакциях катаболизма.

Мет как донор метильных груп принимает участие в синтезе креатина.

Синтез креатина

Креатин – основной субстрат для образования креатинфосфата в мышцах и нервной ткани. Синтез креатина происходит последовательно в почках и печени (некоторая часть его может синтезироваться в поджелудочной железе).

Выделяют две стадии синтеза:

1 Происходит в почках:

Орнитин + Гликоциамин.® Арг + Глн

(Гуанидинацетат)

Фермент - глицинамидинотрансфераза (трансами–наза).

2 Происходит в печени после транспорта из почек гликоциамина:

S–Аденозилметионин S–Аденозилгомоцистеин

Гликоциамин Креатин

Фермент - гуанидинацетатметилтрансфераза.

Далее креатин фосфорилируется с образованием макроэргического фосфата - креатинфосфата, который является формой депонирования энергии в мышцах и нервной системе. Фермент, катализирующий эту реак–цию, - креатинфосфокиназа (КФК):

КФК

Креатин + АТФ Креатин–ф + АДФ

неферментативно

креатинин с мочой.

Цис - это заменимая аминокислота, основная роль которой состоит в следующем:

1) принимает участие в стабилизации структуры белков и пептидов - образует дисульфидные связи;

является структурным компонентом трипептида глутатиона (глу-цис-гли), который в качестве кофермента и принимает участие в функционировании антиоксидантной системы организма, транспорте некоторых аминокислот через мембраны, восстановле–нии аскорбиновой кислоты из дегидроаскорбиновой и т.д.

Глутатион – это кофермент такой оксидоредуктазы, как глутатионпероксидаза. Этот селенсодержащий фермент катализирует реакцию детоксикации органических пероксидов. Это важный механизм предотвращения перекисного окисления липидов, которое может быть стимулировано под действием радиации или ксенобиотиков. Т.о. глутатион является внутриклеточным антиоксидантом;

3) при катаболизме цис образуется пируват, который используется как субстрат для глюконеогенеза, т.е. цис - гликогенная аминокислота;

принимает участие в синтезе таурина - физиоло–гически важного соединения, которое необходимо для образования парных желчных кислот, может выполнять функцию медиатора в ЦНС и важен в функционировании миокарда.

Таурин образуется в реакции:

-СО2

Цистеиновая кислота Таурин® Цис

СН2 – СН – СООН СН2 – СН2

HO3S NH2 SH NH2

Таурин способствует снижению уровня холестерина при атеросклерозе, т.к. участвует в синтезе желчных кислот.

Его рекомендуют при заболеваниях сердца, печени, алкогольной интоксикации, химических отравлениях, оказывает противолучевое действие.