degradacion de proteinas y aminoacidos. 2 vias de degradacion 1. lisosomal 2. proteasoma

DEGRADACION DE PROTEINAS Y AMINOACIDOS

2 VIAS de DEGRADACION

• 1. LISOSOMAL

• 2. PROTEASOMA

LISOSOMAL

• -Proteasas ácidas llamadas Catepsinas.• -Más de 50 enzimas hidrolíticas distintas.• -Ph óptimo aproximadamente 5• -Implicadas en la “digestión” del contenido

transportado en vesículas endocíticas• -Vía selectiva. Ayuno. Degradación de determinadas

proteínas (secuencia KFERQ)• Presentes en hígado, riñón, músculo. • Músculo, debido a la inactividad, degradación de

proteínas vía lisosoma

SISTEMA UBIQUITINA-PROTEASOMA

• Ubiquitina (marcaje para…)Ubiquitina (marcaje para…)• Proteína pequeña de 8.5 kDa(76 aminoácidos).

• Presente en todas las células eucarióticas.

• Proteína altamente conservada (3 aa diferentes entre levaduras y mamíferos).

• Generalmente sirve como señal para la degradación de proteínas.

• Regular la función, la localización y las interacciones proteínas-proteínas.

Ubiquitinación de proteínas

• Implicadas tres tipos de enzimas.

Desubiquitinación

TRASAMINACION

• Es la transferencia reversible de un grupo amino a un cetoacido, catalizada por una aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato como cofactor

• El a.a. se convierte en cetoácido y el cetoácido en el aminoácido correspondiente.

• Es decir, el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un cetoácido para formar otro aminoácido.

Todos los a.a. excepto lisina y treonina, participan en reacciones de “transaminacion” con piruvato, oxalacetato o cetoglutarato.

a.a.(1) + cetoácido(2) a.a.(2) + cetoácido (1)

Alanina + acetoglutarato piruvato + glutamato

• A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con cetoglutarato, obteniéndose glutamato como producto

• La Aspartato aminotransferasa cataliza en ambos sentidos la reaccion. (AST). Se mide en lesiones hepáticas usualmente.

• El cetoglutarato es el aceptor del grupo amino, cedido por el aspartato.

DESAMINACIÓN

• El grupo amino del glutamato, puede ser separado por desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa, utilizando NAD y NADP como coenzimas.

• Se forma cetoglutarato y NH3

• La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera por esta reacción

Regulación

• La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la matriz mitocondrial.

• Es una enzima alosterica activada por ADP y GDP e inhibida por ATP y GTP.

• Cuando el nivel de ADP o GDP en la célula es alto, se activa la enzima y la producción de cetoglutarato, alimentará el ciclo de Krebs y se generará ATP

VIAS METABOLICAS DEL NH3

Fuentes de NH3 en el organismo:

a) Desaminación oxidativa de glutamatob) Acción de bacterias de la flora intestinal

VÍAS DE ELIMINACION DEL NH3

• La vía mas importante de eliminación es la síntesis de urea en hígado

• También se elimina NH3, por la formación de glutamina

• Todo el NH3 originado por desaminación, es convertido a UREA en el hígado.

• El proceso consume 4 enlaces fosfato (ATP) por cada molécula de UREA.

CICLO DE LA UREACICLO DE LA UREA

SÍNTESIS DE UREA

• Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un mecanismo llamado “ ciclo de la urea”, en el cual intervienen cinco enzimas y como alimentadores ingresan NH3, CO2 y aspartato, el cual cede su grupo amino

Comprende las siguientes reacciones:

1. Síntesis de carbamil fosfato2. Síntesis de citrulina3. Síntesis de argininsuccinato4. Ruptura de argininsuccinato5. Hidrólisis de arginina

CICLO DE LA UREA

DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE A.A.DE A.A.

Según el destino se clasifican en:• Cetogénicos: producen cuerpos cetónicos.• Glucogénicos: producen intermediarios de la

gluconeogénesis (piruvato, oxalacetato, fumarato, succinilCoA o cetoglutarato).

• Glucogénicos y cetogénicos.

CICLO DE KREBS

ACIDOS GRASOSCOLESTEROL

CUERPOS CETONICOSGLUCONEOGENESIS

ACETOACETILCoA

ACETILCoA

PIRUVATO

TriptofanoPheTirLeuLis

LeucinaIsoleucinaTriptofano

AlaCisGliSer

Treonina AsparraginaAspartato

IsoleuMetVal

Treonina

PheTirosina

GLUTAMATO

ProlinaArgHistGlu

BIOSINTESIS DE A.A.

• Los a.a. esenciales no pueden ser producidos por el organismo.

• Si puede biosintetizarse el cetoácido correspondiente, entonces el organismo producirá dicho aminoácido por transaminación

BIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICAS

• Muchas de las aminas biológicas formadas por descarboxilación son sustancias de importancia funcional

• Para este proceso de síntesis el organismo utiliza piridoxalfosfato como coenzima

AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

• Histamina• Acido -aminobutirico (GABA)• Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y

Adrenalina)• Hormona Tiroidea• Melatonina• Serotonina• Creatina

Histamina

• Se produce por descarboxilación de la histidina, catalizada por la histidina descarboxilasa y piridoxalfosfato como coenzima

• La histamina tiene gran importancia biológica ya que tiene acción vasodilatadora, disminuye la presión sanguínea, colabora en la constricción de los bronquiolos, estimula la producción de HCl y estimula la pepsina en estomago, se libera bruscamente en respuesta al ingreso de sustancias alérgenas en los tejidos.

• Se degrada muy rápidamente

Acido -aminobutirico (GABA)

• Se forma por descarboxilación del ácido glutámico, generalmente en el sistema nervioso central.

• Utiliza piridoxalfosfato como coenzima.

• El GABA es un compuesto funcionalmente muy importante, ya que es el intermediario químico regulador de la actividad neuronal, actuando como inhibidor o depresor de la transmisión del impulso nervioso

CATECOLAMINAS: Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina

• Se producen en el sistema nervioso y en la medula adrenal.

• Derivan de la TIROSINA• La Dopamina es un neurotransmisor

importante

La acción de las catecolaminas es muy variada: • Son vasoconstructores en algunos tejidos y

vasodilatadores en otros, aumentan la frecuencia cardíaca, son relajantes del músculo bronquial, estimulan la glucógenolisis en músculo y la lipólisis en tejido adiposo.

• Son rápidamente degradadas y eliminadas del organismo

Hormonas Tiroideas• Tiroxina y Triyodotironina, se sintetizan a partir de TIROSINA

• Existen enfermedades relacionadas al defecto en el metabolismo de estos a.a.

• (fenilcetonuria, falla metabolismo fenilalanina.) “FENILCETONURICOS CONTIENE FENILALANINA”

• albinismo (tyr en melanina, hipopogmentación)

Melatonina

• La melatonina es una hormona derivada de la glándula pineal.

• Bloquea la acción de la hormona melanocito estimulante y de adrenocorticotrofina.

• Se forma a partir del triptófano por acetilación y luego metilación

Serotonina

• Es un neurotransmisor y ejerce múltiples acciones regulatorias en el sistema nervioso (mecanismo del sueño, apetito, termorregulación, percepción de dolor, entre otras)

CREATINA

• Es una sustancia presente en músculo esquelético, miocardio y cerebro, libre o unida a fosfato (creatinafosfato)

• Arginina, glicina y metionina, están involucradas en su síntesis.

• La reacción se inicia en riñón y se completa en hígado, desde donde pasa a la circulación y es captada por músculo esquelético, miocardio y cerebro y reacciona con ATP para dar creatinafosfato.

• La creatina fosfato constituye una reserva energética utilizada para mantener el nivel intracelular de ATP en el músculo durante periodos de actividad intensa.