vault backup: 2025-12-09 15:12:34

content/Biokemi/Metabolism/🍖 Aminosyrametabolism/Anteckningar.md

@@ -0,0 +1,231 @@
+---
+föreläsare: Martin Lidell
+tags:
+  - biokemi
+  - aminosyrametabolism
+  - anteckningar
+date: 2025-12-08
+---
+## Proteinogena och icke-proteinogena aminosyror.  
+
+𝛼-aminosyra sitter på alfasidan.
+icke-proteinogena aminosyror är de som inte ingår i våra proteiner
+
+GABA t.ex. ingår inte i proteiner, ingen 𝛼-aminsyra, är en gamma-aminosyra, sitter på gammakolet.
+
+# Aminosyrors användningsområden
+
+Aminorsyror är:
+- byggstenar till proteiner
+- homeostasis
+	- syra-bas regleringen
+- grundskelett för andra biomolekyler
+- transporterar ammoniak icke-toxiskt 
+	- glutamin och alanin transporterar kväve till levern
+- neurotransmiterare
+	- glutamat och glycin
+
+Källa till aminosyror är ifrån proteiner som vi fått in oss från födan.
+I magtarmkanalen finns mycket enzymer som bryter ner
+Kan inte bara diffundera över cellmembran, måste få hjälp på något sätt. Finns ett stort antal aminosyratransportörer. Vissa transportörer för vissa aminosyror (polära, hydrofoba osv)
+- ligger en jonpump som pumpar ut Na+, så Na+ blir lägre på cellsidan än på utsidan, när Na+ vill vandra in från högre till lägre koncentrationen, de drar med sig aminosyrorna in i cell, det är en indirekt aktiv transport av aminosyror
+- går från en högre till en lägre koncentration
+- VIKTIGT: aminosyror kräver en transportör för att passaera cellmembranet
+
+Aminosyror byggs upp och bryts ner hela tiden, de återanvändas eller återvinnas.
+
+# Uppbyggnad
+En aminosyra har två sidor
+- kolskelett
+	- hämtas från glukolysen, pentosfosfatvägen eller TCA
+	- efter få metabola vägar kan man bilda samtliga 20 aa
+- aminogruppen
+	- nästan uteslutande från **glutamat**, antingen
+		- donerar eller
+		- hela strukturer modifieras till en aminosyra
+
+De flesta mikroorganismer kan skapa alla aa på detta sätt. Vissa vägar är väldigt komplexa och involverar många steg.
+Essentiella aminosyror måste komma via kedjan, speciellt de komplexa
+Vi kan bilda 11 av de 20, icke-essentiella
+Listan är inte helt regid, för vissa individer är vissa essentiella.
+- t.ex. arginin för vuxna är icke-essentiell, men barn kan inte syntesisera den
+- finns sjukdomstillstånd, PKU där man inte kan producera tyrosin
+
+Icke-essentiella
+
+### 3-fosfosglycerat
+serin
+- glycin
+- cystein
+
+### 𝛼-ketoglutarat
+glutamat
+- glutamin
+- prolin
+- arginin
+
+Bildas ofta ifrån transamineringsreaktioner. Finns motsvarande 𝛼-ketosyra. 
+Glutamaat och a-ketoglutarat. Skiljer sig bara från alfapositionen
+Reagerar med en annan aminosyra så man får över en 𝛼-ketosyra.
+aminotransferaser kan katalysera dessa reaktioner
+kan säga byter plats på karbonylgruppen och aminogruppen
+VIKTIGT: är reversibla, samma reaktion används för att bygga upp och bryta ner
+
+glutamat kan i ett viss antal steg skapa fler aminosyror som t.ex. arginin och prolin.
+
+### oxalaccetat
+aspartat
+- aspargin
+
+### pyruvat
+alanin
+
+## Aminotransferaser
+
+#### ALT/ALAT
+pyruvat + glutamat → alanin + 𝛼-ketoglutarat
+#### AST/ASAT
+oxalaccetat + glutamat → aspartat + 𝛼-ketoglutarat
+
+Generell: X + glutamat → Y + 𝛼-ketoglutarat
+
+#### 𝛼-ketosyror
+- pyruvat
+- oxalacetat
+- 𝛼-ketoglutarat
+
+Hittar man de i blodbanan så har cellerna skadats på något sätt. De ökar blodbanan i nästan alla typ av leverskada, hepatit/alkolism pga högt tryck i leverna, läcker ut i blodet
+
+Finns andra sätt att bilda glutamat från 𝛼-ketoglutarat, glutamat-dehydrogenas är ett leverspecifikt enzym. Tror inte att den används normalt, eftersom vi har inte så mkt ammoniak i våra vävnader, den är toxiskt, försöker minimera. men kan i vissa fall vara en syntesväg
+
+Glutamin kan bildas från glutamat och aminiak, kostar ATP
+- laddar in amoniak
+
+
+### Tyrosin
+Bildas från fenylanalyn, sitter en hydroxylgrupp som gör att det saknas.
+- reagerar med syra, 
+
+Fenylalanin + $O_2$ + NADPH + $H^+$ → Tyriosin + $NADP^+$ + $H_2O$
+Katalyseras av fenylalaninhydroxalas-enzymet
+
+PKU är en sjukdom när man fått defekter i form av en genmutation som kodar för det enzymet.
+Tyrosin är viktigt för att bilda andra aa, men också pigment och andra saker. 
+
+### PKU
+Intelektuela nedsättningar
+fördröjd utveckling
+neurologiska problem
+
+tidig behandling med bra förutsättningar, minska proteinintaget och ge olika typer av supplement
+
+aspartam kan omvandlas till fenylalanin.
+
+Testar barn i PKU-provet vid födsel sedan 1965, så man kan börja tidig behandling.
+
+## Summering
+- aa är också energikälla och signalering
+- essentiella vs icke-essentiella
+- 𝛼-aminogruppen kommer ifrån glutamat
+- kolskelettet kommer ifrån 5 precursors
+- aminotransferaser är essentiella för både uppbyggnad och nerbrytning av aa
+- PKU
+
+
+# Nedbrytning
+
+Händer vid överskott av aa. 
+Ta bort aminogruppen, återvinna kolskelettet till
+- acetyl-CoA och acetoacetyl-CoA
+- nedbrytning sker i levern
+
+Ammoniak bildas under nedbrytningen, det toxiskt, måste vara minimala nivåer.
+Sker i lever, där har vi urea-cykel där ammoniak kan omvandlas till urea
+I andra vävnader måste man säkert kunna transportera det till levern
+Glutamin och alaninan är två viktiga transportformer för det
+
+Glycin, lysin, methionin, serin, treonin och tryptofan bryts ner till ammoniak
+Många aa bryts ner i steg, först till glutamat.
+
+Samma transamineringsreaktioner fast motsatt håll
+
+alanin + 𝛼-keoglutarat <→ pyruvat + glutamat
+aspartat + 𝛼-ketoglutarat <→ oxalacetat + glutamat
+
+generell: X + 𝛼-ketoglutarat <→ Y + glutamat
+
+aminogruppen av glutamat konverteras till ammoniak genom oxidativ deaniminering
+- katalyseras av enzymet glutamat dehydrogenaset
+
+aminosyror som har NH2 i sidogrupper:
+- glutamin → glutamat
+- aspartin → aspartat
+	- aspartat ofta till 𝛼-ketoglutamat
+
+### Urea-cykeln
+I levercellernas mitokondrie matrix
+
+1. NH4 reagerar med CO2 skapar karbamoylfosfat
+	1. karbamoylfosfatsyntas-1 som katalyserar och kontrollerar hur mycket ureacykel
+2. ornitin länkas samman med karbamoylfosfat
+3. citrullin reagerar med aspartat
+4. argininoasuccinat → arginin + fumarat
+5. arginin + h2o → ornitin + urea
+
+Om man har problem med enzymerna, stiger nivåerna av ammoniak i kroppen.
+
+höga nivåer av glutamin har en tenden att dra till sig vatten, vilket kan orsaka edema
+
+Regleringspunkter
+- **karbamoyl-fosfat-synteas** I aktiveras av **N-acetylglutamat** allosterisk
+
+höga nivåer av glutamat och arginin inducerar syntesen av aktivatorn av ureacykeln
+
+behandling med tillföresle av t.ex. alganin
+
+# Vävnader utanför levern transporterar kväve till levern för att omvandlas till urea
+
+Man vill inte bilda ammoniak utanför lever, de kan inte tas hand om t.ex. skelettmuskler
+
+Glutamin och alanin är två av de viktigaste transportformerna
+
+Flesta vävnader har tillgång till enzymet som kan konvertera glutamat → glutamin (glutaminsynteas), kan via blod transportera till levern där de går in i ureacykeln, det kan även själva glutamatet göra
+- skelett använder **alanin** för att transportera ammoniak till lever
+- andra vävnader använder **glutamin**
+
+Samspelet mellan dessa vävnader heter glukosalanincykeln, transporterar kväve till levern
+
+TCA är en hub i cellen, där man kan ta olika koldelar
+- men då kommer cellen skapa mindre energi
+- måste fylla på cykeln med nya kolskelett
+
+glukogena aa spelar stor roll, t.ex. alanin→pyruvat 
+anaplerotiska reaktioner fyller på cykeln
+
+ketogena aa grupper
+- 13 amino acids are pure glucogenic 
+- 5 amino acids are both glucogenic and ketogenic (Phe, Iso, Thr, Trp, Tyr; mnemonic ”PITTT”)
+- Only Lys and Leu are pure ketogenic amino acids
+
+Oxalaccetat är en ingångsdörr för metabolismen för aspartat och aspargin
+
+Vissa aminosyror har väldigt komplex nerbrytning
+
+
+- Alanine aminotransferase
+- Aspartate aminotransferase
+- Glutamate dehydrogenase
+- Glutamine synthetase
+- Glutaminase
+- Phenylalanine hydroxylase
+- Carbamoyl phosphate synthetase I 
+
+| Enzym                                    | Var (huvudsakligen)            | Funktion                                     | Substrat (in)             | Produkt (ut)                      |
+| ---------------------------------------- | ------------------------------ | -------------------------------------------- | ------------------------- | --------------------------------- |
+| Alanine aminotransferase (ALT)           | Lever, skelettmuskel           | Transaminering mellan alanin ↔ pyruvat       | Alanin + α-ketoglutarat   | Pyruvat + Glutamat                |
+| Aspartate aminotransferase (AST)         | Lever, hjärta, muskel          | Transaminering mellan aspartat ↔ oxaloacetat | Aspartat + α-ketoglutarat | Oxaloacetat + Glutamat            |
+| Glutamate dehydrogenase (GDH)            | Lever (mitokondrier)           | Oxidativ deaminering                         | Glutamat + NAD⁺/NADP⁺     | α-ketoglutarat + NH₃ + NADH/NADPH |
+| Glutamine synthetase                     | Muskel, hjärna, perifera vävn. | Avgiftning: binder NH₃ till glutamat         | Glutamat + NH₃ + ATP      | Glutamin + ADP + Pi               |
+| Glutaminase                              | Lever, njure                   | Frigör ammoniak från glutamin                | Glutamin                  | Glutamat + NH₃                    |
+| Phenylalanine hydroxylase                | Lever                          | Hydroxylation av fenylalanin                 | Fenylalanin + BH₄ + O₂    | Tyrosin + BH₂ + H₂O               |
+| Carbamoyl phosphate synthetase I (CPS I) | Lever (mitokondrier)           | Start av ureacykel: aktiverar NH₃            | NH₃ + HCO₃⁻ + 2 ATP       | Karbamoylfosfat                   |