Reaccion de La Glutamato Sintasa

8/15/2019 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.

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