CHUYỂN HOÁ PROTEIN docx

CHUYEN HOA PROTEIN - Thoai hoa protein va nito cua acid amin - Thoai hoa b6 khung carbon cua acid amin - Tong hop acid amin - Chuyén acid amin thanh cac san pham chuyén biét Primary

CHUYEN HOA PROTEIN

CHUYEN HOA PROTEIN

- Thoai hoa protein va nito cua acid amin

- Thoai hoa b6 khung carbon cua acid amin

- Tong hop acid amin

- Chuyén acid amin thanh cac san pham chuyén

biét

Primary protein structure

is Sequence of a chain of amino acids

SO’ DO TONG QUAT CHUYEN HOA PROTID

Acety!| CoA yruvate, san pnam

Glucose

THOAI HOA PROTEIN

NHU CAU PROTEIN CUA CO’ THE

- Co thé can 30 — 60 g/ngày (khoảng 1g/kg/ngày)

Suy dinh dưỡng năng lượng protein:

- Thé marasmus: suy kiệt tổng quát do thiêu cả năng lượng

và protein

- Thể kwashiorkor: đặc trưng bằng phù, năng lượng nhập

vào đủ nhưng thiêu cả chất và lượng protein

Thực tế thường gặp dạng trung gian của 2 thể này

NGUON GOC ACID AMIN TRONG CO’ THE

Acid amin ngoai sinh| Acid amin noi sinh

TIEU HOA VA HAP THU PROTEIN

Tiéu hoa:

Proteinase (protease): la cac peptidase thuy phan protein thanh

oeptid rồi thành acid amin tự do:

- Endopeptidase: cắt các liên kết peptid bên trong chuỗi: pepsin,

trypsin, chymotrypsin , thường đặc hiệu cho acid amin

- Exopeptidase: cắt liên kết peptid ở đầu tận

Tiêu hoa protein

¡ Enzym tiêu hóa được tiết ra dưới dạng tiền enzym (proenzym) không hoạt động Khi được đưa vào ông

tiêu hoá, các tiền enzym sẽ được hoạt hóa thành

Tiêu hoa protein

a Enzym có tính đặc hiệu, chỉ cắt những liên kết nhất

định

Trypsin: Cắt liên kết peptid trước Arg hay Lys

Chymotrypsin : Cắt liên kết peptid sau Phe, Trp, Tyr

Cắt chậm hơn sau Asn, His, Met hay Leu Elastase: Cat LK peptid sau Ala, Gly, Ser, hoặc Vai

4 Tại đường tiêu hoa:

-Protein câu (động vật) được thủy phân hoàn toàn

- Protein sợi (collagen, keratin) được tiêu hóa một phân

- Protein ngũ cốc được tiêu hóa không hoàn toàn (do lớp

cellulose).

VONG LUAN CHUYEN PROTEIN

Ở người lớn, 1-2% tổng lượng protein cơ thê thoái hoá

mỗi ngày (chủ yêu từ cơ), tạo acid amin tự do:

- 7B-80% được tái sử dụng đề tổng hợp protein mới

- 20-25% tao urea

Protein té bào luôn được đổi mới Quá trình thoái hoá

protein tê bào nhờ enzym catepsin A, B, C trong

lysosom của tê bào

Can bang nito’ (nitrogen balance)

a O người trưởng thành, khối protein ôn

định do lượng protein tổng hợp và protein

thoái hoá liên tục và cân băng.

CAN BANG NITO’

Là sự khác biệt giữa tổng lượng nitơ nhập và tông

lượng nitơ mât qua phân, nước tiêu và mô hồi

- Dương: nhập > xuất VD: trẻ nhỏ đang phát triển, phụ

nữ có thai, người bệnh hôi phục

- Ẩm: nhập < xuất VD: người già, sau phẫu thuật, ung thư tiên triên, ăn không đủ

Người lớn bình thường: nhập = xuất

THOAI HOA NITO’ CUA ACID AMIN

SAN PHAM CỦA THOÁI HOÁ NITƠ Ở

Ưu thê ammonia: cá xương (Teleostei) (thai nhờ trao đổi

liên tục với môi trường nước)

Ưu thê acid uric: chim (cần giữ nước, giữ trọng lượng thap)

Ưu thê urea: người (tan nhiều trong nước, không độc)

Dòng di chuyên của nitơ trong dị hoá acid amin

(Sinh tông hợp urea)

Acid a-amin Acid a-ceto

CHUYEN AMIN

COO- COO- COO- COO-

amino acid 1 keto acid 2 keto acid 1 amino acid 2

Mô động vật: 2 enzyme phổ biên nhất và hoạt động mạnh nhất là

glutamate oxaloacetate transaminase (GOT) va glutamate pyruvate transaminase (GPT)

CO’ CHE PHAN U’NG CHUYEN AMIN

transaminase mechanism

pyridoxal form pyridoxamine form

Pyridoxal phosphate đóng vai trò giữ gốc amin tạm thời cho co chat ké tiép (acid ceto)

(vit B6)

CH-NH + C=O c “8Ì cco + | ony

Alanine Oxoglutarate Pyruvate Glutamate

CH

CHa—C

mm

CH-NH + C=O ®———— C=O CH-NH3

Aspartate Oxoglutarate Oxaloacetate Glutamate

CH»

GPT=glutamate pyruvate transaminase=ALT=alanine transaminase

GOT=glutamate oxaloacetate transaminase=AS I =aspartate transaminase

GOT, GPT - Ứng dụng lâm sàng

a Xac dinh hoat do transaminase SGOT (AST) va

SGPT (ALT) va chi sO GOT/GPT (De Ritis) trong cac bénh ly tim, gan hay co’ van

a GOT va GPT la cac enzym noi bào, bình thường

trong huyệt thanh < 40 UIII

Xét nghiệm tránh vỡ hông câu

3 Nhôi máu cơ tim: chủ yêu tăng GOT, chỉ số

GOT/GPT > 1 , tang gap 2-25 lan, tăng sớm, cao

nhất từ 16-48 giờ

a Viém gan siéu vi: tang ca GPT va GOT; GPT

tang nhiêu GOT/GPT < 1, tăng gap tram lân,

sớm trước vàng da, tăng rete dài, chuyên thành

man tinh.

KHU’ AMIN OXY HOA

L-glutamate dehydrogenase: trung tâm của chuyền hoá nitơ, 75% nitơ của

protein ăn vào chuyền hoá theo con đường glutamate

KHU’ AMIN OXY HOA

Amino acid oxidase: mo gan, than

BS”

Catalase 1/20; ee

H,O

Tách nhóm amin ra khỏi aa dưới dạnh NH3

Ở pH 7,3, duy nhất chỉ có L glutamate dehydrogenase (L.glu DH) có CoE là

NAD: có khả năng khử amin trực tiếp của L Glutamate một cách dễ dàng

Gồm 2 giai đoạn xảy ra ở ty thê * Giai đoạn 1: Khử hydro nhờ dehydrogenase (DH)

* Giai đoạn 2: Thủy phân tự phát

Khw amin oxy hoa

CHUYEN — KHU’ AMIN

Hau hét cac transaminase co cling co’ chat va san pham (glutamate

va cetoglutarate) voi glutamine dehydrogenase >phoi hop giữa

phan teng chuyén và khử amin đề bài tiết nitơ cho từng acid amin

kefo acid glutamate

glutamate | dehydrogenase

amino acid oxoglutarate

Quá trình này cho thay vai trò trung tâm cia glutamate trong kiém

soát chuyển hoá nitơ.

LIEN QUAN GIU’A KHU’ AMIN VA CHUYEN

AMIN :

-Các enzym khử amin oxyhóa của các acid amin hoạt

động yêu ở pH 7,3 ngọai trừ L glutamate dehydrogenase

(L.glu DH) có CoE là NAD:

-Các enzym Transaminase của các acid amin lại phổ

biên và hoạt động mạnh đặc biệt Glutamate amin

Transferase

- Nên hầu hệt các aa được khử amin gián tiếp thông qua

hệ thông chuyên amin nhờ a CG lam chat trung gian.

Chuyén amin — Kher amin

a-Amino acid a-Ketoglutarate NADH +NH,*

PHAN UNG KHU AMIN OXY HOA

eee NOt acid amin muon khw amin phai

Bước 1: Chuyên am in cno a CG Burorc 2: Khu amin oxyhoa L.Glutam

Khw carboxyl tao amin

ø Phổ biên ở vi sinh vat

RCHNH:COOH _—* 2, RCH:NH:

vridoxal P

Cac amin khi hét tac dung, sé bi

khử amin và oxy hoa:

Khw carboxyl tao amin

RCHNH:2COOH ~S2Z RCH2NH2

Decarboxylase

HISTIDIN Histidin decarboxylase HISTAMIN

Tac dung dan mach co that phé quan

tang tinh tham thanh mach

NH

“00C—CH,— G-0I—000- AZ

Glutamat Glu decarboxylase Gamma amino butyrate G

Diéu hoa hoat dong cua hé than kính

Chuyên cho NH,

4ø NH.:

> Nội sinh: ˆ Khử amin oxy hoá các acid amin

Thoái hoá base nitơ

> Ngoại sinh: vi khuẩn có enzym thuy phân protein trong

ruột (NH„/TM cửa > NH./tuân hoàn 5-10 lân)

a glutamine:

x Không độc, không mang điện tích, nên dễ vận chuyên

qua màng

Y La chat van chuyén NH,* chu yéu/mau

¥Y Ngu6én cung cập nhóm amin cho tổng hợp acid amin

TONG HOP glutamine

Glutamine synthetase

ATP ADP

- Chuyén cho NH, trong mau NH, ty do trong mau: 1-2 mg/|

- La co ché kht? déc NH; chủ yêu của não (tao urea không

đóng vai trò quan trọng) Nhưng nêu NH; máu cao > không

du glutamate > nao tổng hợp glutamate từ -cetoglutarat >

kiệt quệ các chất trung gian trong chu trinh acid citric.

VAN CHUYEN glutamine TRONG MAU

Tal gan va than

Glutamine Glutaminase

lại gan, NH¿+ phóng thích từ glutamin sẽ được tổng hợp thành urea và đào

thải ra nước tiêu

¢¢ Tai than, thuy phan glutamine cho NH,* tao mudi amon va dao thai theo nước

tiểu, giúp thải H: <—> thăng bằng acid-base

Alanin vận chuyền NH¿: ở mô có cường độ hoạt động mạnh là cơ về gan

copyright MWY King 1996

Alanine dong vai tro la acid amin quan trọng trong tân tạo đường

UNG DUNG

a NH, tang trong mau gay :

%» Giảm pH máu

+ Tồn thương tế bào thần kinh

NH, qua hang rao mau nao, két hop glutamate tao glutamine gây giảm ơ keto glutarat của não, dẫn tới giảm oxaloacetat, ảnh hưởng đến chu trình Krebs, thiếu năng lượng cho não, tốn

thương tế bào

Tang glutamine trong nao, giam dw triv glutamate (glu can thiét

cho tạo cac neurotransmitter nhu y-aminobutyrat (GABA))

Tang glutamine nao, thay d6i chat gay tham thau trong tế bào

hach glial, gay phu nao.

NH: tăng trong trường hợp:

- Suy tế bào gan nặng: xơ gan giai đoạn cuối, nhiễm độc, nhiễm virus gây hoại tử

cấp

- N6i thong ctra chu

- Di truyén do thiéu enzym cua chu trinh urea

Chu trinh Urea

a Chu trinh Ornithin

a 1932, Hans Krebs

a Chu yéu xay ra & gan

a5 giai đoạn (1, 2: xay ra trong ty thé

3, 4, 5: trong bao tương)

a N-acetyl glutamate co vai tro diéu hoa di

lập thê dương.

Chu trinh Urea

(returns

to TCA H, N- It NH, 2^ATP + HCO, + N Ay

¿ CH)

AMP +PP A coo * COO

CH-CH;—COƠ

NH NHạ=C—NH—(Cr;]s—

Agininosuccinate

copyright 2001 MW King

COO ZH;N*CH: „

transaminase

R—CH— COO

`— | Amino acid

2: ornithine transcarbamoylase 3: arginosuccinate synthetase

HoO 2 An Arginino- CHe i _ _NH; Amino acid - -

H2aN _NI Ie he succinate HC N-¢™ —>= a-Ketoglutarate

COO- NAD+ [NADH]+H*^ COO-

ROI LOAN CHUYEN HOA LIEN QUAN DEN

CHU TRÌNH UREA

Tăng ammonia máu type 1: thiêu carbamoyl phosphate synthetase

Tăng ammonia máu type 2: thiêu ornithine transcarbamoylase

Tăng citrulline máu: thiêu arginosuccinate synthetase

Tăng acid arginosuccinic máu và nước tiêu: thiêu arginosuccinase

Tăng arginine máu: thiêu arginase trong hồng câu

Triệu chứng của các bệnh lý di truyền do khiêm khuyết một trong các

enzym của chu trình urea thường xuât hiện ngay sau sinh gôm co giật,

rồi loạn vận động, lơ mơ, bú kém, thậm chí hôn mê hay tử vong nêu

không được phát hiện Nặng nhất là khiêm khuyết carbamoyl

phosphate synthetase.

Urea cycle defects (UCDs)

HạO Arginase Deficiency

Điêu hoà chu trình Urea

a Dai han: thay đổi chế độ ăn protein

Lượng protein cao, nông độ enzym tăng

Khi chế độ ăn protein cân bằng, lượng enzym giảm

Khi đói kéo dài, tăng phân huy protein, enzym lại tăng

a Ngan han: N-acetylglutamate là chất dị lập thể dương của

@ HN

N-acetylglutamate ốn định là nhờ acetyl CoA, glutamate, và

arginin

N-acetylglutamate synthetase

Acetyl CoA + glutamate — N-acetylglutamate + CoA

(Arginin la chat di lap thé (+) cua N-acetylglutamate

synthetase)

Urea-ứng dụng lâm sàng

Urea là sản phầm thoái hoá chủ yêu từ protein, được tạo

thành từ NH; và chủ yêu ở gan

Khả năng tạo urea của gan rât lớn (ton thương 2/3, khả

nang tao urea van bình thường)

Urea duoc tao ra, vào máu, lọc ở thận và thải ra nước tiểu

Bình thường:

Urea mau: 3,5 — 7 mmol/|

(0,2 - 0,4 g/l)

BUN (blood urea nitrogen)

Tăng hay giảm urea có liên quan một số tình trạng bệnh lý.

Liên quan giữa chu trinh Urea va chu trinh Krebs

Fumarate

ff

| Malate

Aspartate- arginino-

Liên quan giữa chu trình Urea va chu trinh Krebs