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6.7: Síntesis de aminoácidos

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    En humanos, solo la mitad de los aminoácidos estándar (Glu, Gln, Pro, Asp, Asn, Ala, Gly, Ser, Tyr, Cys) pueden sintetizarse (Figura\(\PageIndex{12}\) y 13), y así se clasifican los aminoácidos no esenciales. Dentro de este grupo, los tres primeros, glutamato, glutamina y prolina, tienen una vía anabólica compartida. Comienza con glutamato deshidrogenasa, que agrega amoníaco al α-cetoglutarato en presencia de NADPH para formar glutamato. Esta es una reacción clave para toda la síntesis de aminoácidos: el glutamato es un donante de nitrógeno (grupo amino) para la producción de todos los demás aminoácidos.

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    Figura\(\PageIndex{12}\). Reacción sintética para aminoácidos: Glutamato, Glutamina, Prolina, Ala- nueve, Aspartato, Asparagina.

    La glutamina sintetasa cataliza la formación de glutamina a partir de glutamato y amoníaco. Esta es una reacción bioquímica importante por una razón completamente diferente: es la vía principal para la desintoxicación del amoníaco.

    La prolina se sintetiza a partir del glutamato en un proceso de dos etapas que comienza con la reducción del glutamato a una forma semialdehído que se cicla espontáneamente a D-pirrolina-5-carboxilato. Esto es reducido por la pirrolina carboxilato reductasa a prolina.

    La alanina y el aspartato son los productos de la transaminación a base de glutamato de piruvato y oxaloacetato, respectivamente.

    La asparagina se sintetiza a través de una de las dos vías conocidas. En bacterias, una asparagina sintetasa combina aspartato y amoníaco. Sin embargo, en los mamíferos, el aspartato obtiene su grupo amino de la glutamina.

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    Figura\(\PageIndex{13}\). Reacciones sintéticas para aminoácidos: Serina, Glicina, Tirosina y Cisteína.

    La síntesis de serina comienza con el intermedio metabólico 3-fosfoglicerato (glucólisis). La fosfoglicerato deshidrogenasa la oxida a 3-fosfohidroxipiruvato. Un grupo amino es donado por glutamato en una reacción catalizada por fosfoserina transaminasa, formando 3-fosfoserina, y finalmente el fosfato es eliminado por fosfoserina fosfatasa para producir serina.

    La serina es el precursor inmediato de la glicina, la cual está formada por la serina hidroximetiltransferasa. Esta enzima requiere de la coenzima tetrahidrofolato (THF), que es un derivado de la vitamina B 9 (ácido fólico).

    La serina también es un precursor de la cisteína, aunque la síntesis de cisteína en realidad comienza con el aminoácido esencial metionina. La metionina es convertida en S-adenosilmetionina por la metionina adenosiltransferasa. Esta es luego convertida en S-adenosilhomocisteína por un miembro de la familia de metilasas dependientes de SAM-dependiente. El azúcar es eliminado por la adenosilhomocisteinasa, y la homocisteína resultante se conecta por cistationina sintasa a la molécula de serina para formar cistotionina. Finalmente, la cistationina-g-liasa cataliza la producción de cisteína.

    La tirosina es otro aminoácido que depende de un aminoácido esencial como precursor. En este caso, la fenilalanina oxigenasa reduce la fenilalanina para producir la tirosina.

    En general, la síntesis de aminoácidos esenciales, generalmente en microorganismos, es mucho más compleja que para los aminoácidos no esenciales y es mejor dejar a un curso completo de bioquímica.


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