Síntesis de aminoácidos
La síntesis de aminoácidos es el conjunto de procesos bioquímicos ( vías metabólicas ) mediante los cuales se producen los aminoácidos . Los sustratos para estos procesos son varios compuestos en la dieta o medio de crecimiento del organismo . No todos los organismos son capaces de sintetizar todos los aminoácidos. Por ejemplo, los humanos solo pueden sintetizar 11 de los 20 aminoácidos estándar (también conocidos como aminoácidos no esenciales ), y en tiempos de crecimiento acelerado, la histidina puede considerarse un aminoácido esencial . [1]
Del conjunto básico de veinte aminoácidos (sin contar la selenocisteína ), los humanos no pueden sintetizar ocho. Además, los aminoácidos arginina , cisteína , glicina , glutamina , histidina , prolina , serina y tirosina se consideran condicionalmente esenciales , lo que significa que normalmente no se requieren en la dieta, pero deben suministrarse de forma exógena a poblaciones específicas que no los sintetizan en cantidades adecuadas. [2] [3]Por ejemplo, el ciclo de la urea sintetiza suficiente arginina para satisfacer las necesidades de un adulto, pero quizás no las de un niño en crecimiento. Los aminoácidos que deben obtenerse de la dieta se denominan aminoácidos esenciales . Los aminoácidos no esenciales se producen en el cuerpo. Las vías para la síntesis de aminoácidos no esenciales son bastante simples. La glutamato deshidrogenasa cataliza la aminación reductora de α-cetoglutarato a glutamato. En la síntesis de la mayoría de los aminoácidos tiene lugar una reacción de transaminación . En este paso, se establece la quiralidad del aminoácido. La alanina y el aspartato se sintetizan por transaminación de piruvato y oxaloacetato., respectivamente. La glutamina se sintetiza a partir de NH4+ y glutamato, y la asparagina se sintetiza de manera similar. La prolina y la arginina se derivan del glutamato. La serina , formada a partir del 3-fosfoglicerato, es el precursor de la glicina y la cisteína . La tirosina se sintetiza por la hidroxilación de la fenilalanina , un aminoácido esencial. Las vías de biosíntesis de los aminoácidos esenciales son mucho más complejas que las de los no esenciales.
La mayoría de los aminoácidos se sintetizan a partir de α - cetoácidos y luego se transaminan a partir de otro aminoácido, generalmente glutamato . La enzima involucrada en esta reacción es una aminotransferasa .
La familia de síntesis de aminoácidos del α-cetoglutarato (síntesis de glutamato, glutamina, prolina y arginina) comienza con el α-cetoglutarato, un intermediario en el ciclo del ácido cítrico. La concentración de α-cetoglutarato depende de la actividad y el metabolismo dentro de la célula junto con la regulación de la actividad enzimática. En la citrato sintasa de E. coli , la enzima involucrada en la reacción de condensación que inicia el ciclo del ácido cítrico es fuertemente inhibida por la inhibición de la retroalimentación del α-cetoglutarato y también puede ser inhibida por la DPNH con altas concentraciones de ATP. [5] Esta es una de las regulaciones iniciales de la familia de síntesis de aminoácidos de α-cetoglutarato.
La regulación de la síntesis de glutamato a partir de α-cetoglutarato está sujeta al control regulatorio del Ciclo del Ácido Cítrico así como a la acción de masas dependiente de las concentraciones de los reactivos involucrados debido a la naturaleza reversible de las reacciones de transaminación y glutamato deshidrogenasa. [5]
