Ornitin ciklus, Porfirin-anyagcsere

• 2012.11.14.
• Előadó: dr. Vér Ágota

transz dezamináció, glutamát-dehidrogenáz → NH₄⁺ szabadul föl. különböző folyamatok során:

• vékonybél baktériumokból
• L- és D aminosav oxidázok által katalizáltan (→ H₂O₂ → kataláz → ammónia )
• direkt dezaminálás: dehidratázok (Ser, Cys, His, Tyr)
• Asn-ból
• glutaminból: glutamináz

• normál koncentráció: 30-60μmol/l
• toxikus (100μmol/l cc-nál magasabb: hyperammonaemia) → neurotoxicitás
• miért toxikus?
  • átjut a vér-agy gáton → glut-deh. reakció → αKG ↓ → citrátkör kapacitása ↓
  • bejut az astrocyták mitokondriumába és ott szabadgyökök termelését indukálja → károsítja a mitokondriumot.
  • a sok ammónia miatt a glutamináz nem tud működni, glutamát keletkezik αKG-ból, ezért fogy az αKG, ami citrátköri intermedier, ezért a citrátkör kapacitása ↓

• glutamináz
• glutamát-dehidrogenáz (→ glutamát szintézis irányába)
• glutamin-szintetáz
• urea szintézis (86%) → ornitin ciklus (csak a májban van!) NH₃ → urea → a vesén keresztül kijut a külvilágba
• glutamin → aszparagin
• vese: aminosav, ammónia kiválasztás (+sav-bázis egyensúly)
• egyéb N tartalmú vegyületek: kreatinin, húgysav, aminosavak, karnitin (a vizelettel ürülnek)

glutamát → glutamin (glutamin szitetáz katalizálja, ATP→ADP+P_i)

• a szérumban nagy cc-ban (0,5-0,8 mM)
• a glutamin és az alanin szállítja a N-t
• izomban hozománya az izomműködésnek

• N elimináció
• ornitin reszintézis
• urea szintézis: szabad NH₄⁺ beépülésével
• ammónia eredete: hepatikus, extrahepatikus

• periportális hepatociták: urea szintézis (első lépések a mitokondriumban)

1. lépés: karbamil-P szintézis
   • 3 lépéses reakciót katalizál
   • 2ATP → irreverzibilis

• ammónia
• aszparaginsav
• HCO₃^-
• ha ↑ akkor azért, mert a ciklus aktivitása↑ (magas proteinbevitel → enzim expresszió ↑)

• nincs direkt feedback
• éhezés: endogén fehérje felhasználás → aminosav↑ → enzim expresszió↑
• sebességmeghatározó: karbamil-P-szintetáz I (mitokondriumban, ureaszintézis, ammónia a donor)
  • KPSZ II: izoenzim (citoplazma, glutamin a donor, pirimidinszintézis)
  • szabályozza: NAG = N-acetil-glutamát (glutamátból keletkezik a mitokondriumban, szabályozott reakció) - allosztérikusan akt. a KPSZ I-t
• a KPSZ I működéséhez ammónia kell, a NAGS a glutaminázt is +-an szabályozza.

NH₄⁺ + HCO₃^- + 3 ATP + „ H₂O + Asp → urea + 2 ADP + 2 P_i + AMP + PP_i + fumarát

az energiamérleget javítja, hogy a fumarát a citrátkörbe lép → glutamát dehidrogenáz

ureaciklus + citrátciklus kapcsolata!