Аминокислоты: катаболизм углерода: лизин
Лизин составляет исключение из общего правила, согласно которому первой стадией катаболизма аминокислоты является удаление альфа-аминогруппы путем переаминирования . В тканях млекопитающих ни альфа-, ни эпселон-аминогруппы L- лизин а не участвуют в переаминировании. В организме млекопитающих углеродный скелет L-лизина переходит в состав альфа-аминоадипат а и альфа-кетоадипат а ( Катаболизм аминокислот, образующих ацетил-CoA: метаболическая карта ). Первоначально полагали, что деградация L-лизина идет через стадию образования пипеколиновой кислоты - циклической иминокислоты . В печени D-лизин действительно превращается в пипеколат, однако распад L-лизина происходит через стадию образования сахаропин а - интермедиата биосинтеза лизина у грибов.
L-Лизин сначала конденсируется с альфа-кетоглутарат ом, при этом отщепляется молекула воды и образуется шиффово основание . Далее происходит восстановление этого соединения в сахаропин при участии соответствующей дегидрогеназы , а затем окисление сахаропина другой дегидрогеназой . Расщепление продукта водой приводит к образованию L- глутамат а и L-альфа- аминоадипат-дельта-полуальдегида . Суммарный эффект этой серии реакций эквивалентен удалению эпселон-аминогруппы лизина путем переаминирования; L-лизин и альфа-кетоглутарат превращаются в альфа-аминоадипат-дельта-полуальдегид и глутамат. В качестве кофакторов в процессе участвуют NAD и NADH , при этом в итоге не происходит ни окисления, ни восстановления.
В ходе дальнейшего катаболизма ( альфа-аминоадипат путем переаминирования превращается в альфа-кетоадипат , после чего, вероятно, происходит окислительное декарбоксилирование альфа-кетоадипата с образованием глутарил-CoA . Лизин является одновременно и гликогенной, и кетогенной аминокислотой; природа же катаболитов глутарил-CoA, образующихся в организме млекопитающих, не установлена.
Описаны два редких метаболических нарушения катаболизма лизина. Оба они являются следствием дефектности ферментов, осуществляющих катаболизм лизина до ацетоацетил-CoA , и в обоих случаях первичное нарушение, вероятно, блокирует превращение L-лизина и альфа-кетоглутарата в сахаропин.
А. Периодическая гиперлизинемия и сопутствующая гипераммониемия .
Б. Стойкая гиперлизинемия без сопутствующей гипераммониемии.
