Kapitel 26

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Aminosäuremetabolismus
5. Aminnosäuren als Vorstufen bei Biosynthesen
1. Intrazellulärer Proteinabbau
2. Aminosäuredesaminierung
6. Aminosäurebiosynthese
3. Der Harnstoffzyklus
7. Stickstoff-Fixierung
4. Aminosäureabbau
1. Intrazellulärer Proteinabbau
A.
Lysosomaler Abbau -> nicht selektiv, cathepsine aktiv bei pH 5 -> inaktiv in cytosol (lysosomale
B. Ubiquiting
inhibitoren = Chloroquin malaraia, Antipain antibiotikum)
Röntgenkristallstruktur von Ubiquitin
1
Reaktionen bei der Anheftung von Ubiquitin an Proteine
C. Das Proteasom
Ubiquitinierte Proteine in ATP abhängigem Vorgang abgebaut.
Dies geschieht durch den 2000kD, 26S Multiproteinkomplex der Proteasom
Genannt wird.
19S Hauben
Fass=20S Proteasom
Elektronenmikroskopische Aufnahme des 26S Proteasoms
2
Röntgenkristallstruktur des 20S Proteasoms der Hefe
Schnitt durch zylindrische Achse
In rot 3 Moleküle eines Proteaseninhibitors
28 Untereinheiten
4 Ringe
2. Aminosäuredesaminierung
3
A. Transaminierung
1. Transaminierung
Amino-Transferasen oder Transaminasen (PLP)
2. Transaminierung
4
Pyridoxal-5‘-phosphatenthaltende Strukturen
Mechanismus der PLP-abhängigen enzymkatalysierten Transaminierung
5
The glucose–alanine cycle
Transport von Stickstoff von Muskel zu Leber -> Harnstoffzyklus
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Muskelaminotransferasen -> akzeptieren Pyruvat als -Ketosäure Substrat
B. Oxidative Desaminierung
Glutamat-Dehydrogenase
Harnstoffzyklus
6
X-Ray structures of glutamate dehydrogenase (GDH).
Antenna domain
NADH
NADH
Glutamate
GTP
GTP
Glutamate
Page 990
Coenzyme binding
domain
(a) Bovine GDH in complex with
glutamate, NADH, and GTP
.
(b) One subunit of the bovine
GDH–glutamate–NADH–GTP
complex
Substrate binding domain
(c) One subunit of human
apoGDH with the protein
colored as and viewed similarly
to Part b.
Inhibition of human glutamate dehydrogenase (GDH) by GTP.
Page 990
Allosterischer Regulationsmechanismsus
7
3. Der Harnstoffzyklus
Ammonotelische (Ammonia Ausscheidung) z.B. Fische
Ureotelisch (Harnstoff Ausscheidung) z.B. Säuger
Uricotelisch (Hansäure Ausscheidung) z.B. Vögel
Unterschied in Löslichkeit in Wasser.
Nettoreaktion:
8
Harnstoffzyklus
In Leber
Carbamoylphosphat-Synthase (CPS I)
Argininosuccinat-Synthetase
A. Reaktionsmechanismus der CPS I
Praktisch irreversibel -> Geschwindigkeitsbest. Schritt
bei Harnstoffsynthese
X-Ray structure of E. coli carbamoyl
phosphate synthetase (CPS).
9
Reaktionsmechanismus der Argininosuccinat-Synthetase
Harnstoff- und Citronensäurezyklus sind über Argininosuccinat verknüpft
Citronensäurezyklus
10
4. Aminosäureabbau
Glucogen
Ketogen
Zu sieben einfachen StoffwechselMetaboliten abgebaut.
Konvertierung von Ala, Cys, Gly, Ser und Thr zu Pyruvat
Ketogener Teil
Glucogener Teil
Serin-Hydroxymethyltransferase
Glycin-Spaltsystem
Serin-Dehydratase
11
Serin-Dehydratase, ein PLP abhängiges Enzym
B:
Siehe PLP-abh.
Transaminierung
Schiffsche Base
Carbanion
Glycin Spaltungssystem - ein Multienzymkomplex
PLP-abh. Glycindecarboxylase
Lipoamidhaltiges Protein
Lipoamid-Dehydrogenase
THF-Abh. Enzym
12
X-Ray structure of H-protein from the pea leaf glycine cleavage system.
(a) The oxidized lipoamide-containing form.
(b) The reduced aminomethyldihydrolipoamide form of H-protein.
Threoninabbau über Serin-Hydroxymethyltransferase
Serin-Hydroxymethyltransferase katalysiert PLP
Abhängige C-C Splatung
13
Das -Orbital Netzwerk einer PLP-Aminosäure Schiff base
H
Asparagin und Aspartat werden zu Oxalacetat abgebaut
14
Abbauwege für Arginin, Glutamate, Glutamin, Histidin und Prolin zu -Ketoglutarat
Abbau von Methionin zu Cystein und succinyl-CoA
15
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Tetrahydrofolate (THF).
Folsäure als Vorstufe von Tetrahydrofolat
Vit B9
16
Folsäure
Allgemeines
Grüne Blattgemüse wie Spinat sind folsäurehaltig.Folsäure ist ebenfalls ein Sammelname für
verschiedene Vitamine der B-Gruppe. Die Darmflora kann sie herstellen. In tierischen Produkten wie Leber
liegen sie als Monoglutamate vor, in pflanzlichen (z. B. Spinat) als Polyglutamate. Polyglutamate können
weniger gut vom Körper verwertet werden. Der Name Folsäure stammt vom lateinischen Begriff folium (=
Blatt), in Anlehnung an die Spinatblätter, aus denen dieses Vitamin erstmals isoliert wurde. Der gesunde
Erwachsenenkörper besitzt etwa 15 mg Folsäure, die hauptsächlich in der Leber gespeichert sind.
Funktion im Körper
Folsäure hat die Aufgabe, bei der Bildung von Blutkörperchen und Schleimhautzellen mitzuwirken.
Außerdem hilft sie beim Abbau der Säure Homocystein, welche für das Herz-Kreislauf-System schädlich
sein kann, und beim DNA-Stoffwechsel.
Folsäure-Mangel
Ein Folsäuremangel macht sich zunächst mit unspezifischen Symptomen wie Reizbarkeit,
Konzentrationsschwächen und depressiven Verstimmungen bemerkbar. Da Folsäure hauptsächlich für die
Bildung von Schleimhäuten und Blutkörperchen verantwortlich ist, zeigen sich hier auch die ersten
spezifischen Symptome, allerdings erst nach mehreren Wochen. Schäden der Schleimhäute oder Wunden
heilen langsamer. Da es auch für die Senkung des Homocysteinspiegels sorgt, lässt ein Mangel an dem
Vitamin diesen steigen und begünstigt Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie beispielsweise Arteriosklerose
oder Schlaganfälle. Bei ungeborenen Kindern kann Folsäuremangel zu Missbildungen, wie dem so
genannten offenen Rücken (Spina bifida) führen; deshalb sollten Schwangere zusätzliche Gaben des
Vitamins einnehmen. Die empfohlene Menge liegt zwischen 0,4 bis 0,6 mg. Aber auch Frauen im
gebärfähigen Alter, die nicht sicher verhüten und möglicherweise schwanger werden können, sollten eine
derartige Menge bereits zur Vorsorge nehmen. In der letzten Zeit wird die Gabe von Folsäure zur
Prophylaxe von Schlaganfällen und Herzinfarkten stark empfohlen. Bei der Behandlung von Tumoren wird in
manchen Fällen ein künstlicher Folsäuremangel hervorgerufen, um das Gewebe des Tumors zu schädigen.
Da der Tumor schneller wächst als das übrige Gewebe, wird er auch stärker geschädigt.
Tetrahydrofolat als Gruppenüberträger
17
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The biosynthetic fates of the C1 units in the THF pool.
Degradation von verzweigten Aminosäuren
BCKDH
18
Branched chain keto acid dehydrogenase (BCKDH) and Maple Sirup Urine Disease
Aus E1,E2 und E3 Komplex mit einer Kinase und phosphatase. Mutationen -> akkumulation von verzweigten AS ->
Ahronsirup Krankheit -> unbehadelt tödlich -> Behandlung wenig verzweigte AS jedoch nicht gänzlich weglassen da essentiell.
Meiste Mutationen in E1 Tyr393Asn siehe unten.
X-Ray structure of the E1 component of the human
branched-chain -keto acid dehydrogenase multienzyme
complex. (a) The 22 heterotetramer.
The – interface of the E1 component of
branched-chain -keto acid dehydrogenase
Lysin Abbau in der Säuger Leber
PLP-abh. Transaminierung
Oxidative
decarboxylierung
Standardreaktionen
Der FS-CoA Reaktionen
Standardreaktionen
Der Ketonkörper
bildung
Lysin rein ketogen da Produkte nicht
In Glucose umgewandelt werden können.
19
Tryptophan Abbau
PLP-dependent
Proposed mechanism for the PLP-dependent kynureninase-catalyzed
C-C bond cleavage of 3-hydroxykynurenine.
20
Phenylalanin Abbau
Der Pterin Ring, der Kern von Biopterin und Folat
21
Die Bildung, der Gebrauch und die Regeneration 5,6,7,8-Tetrahydrobiopterin in der
Phenylalanin hydroxylase Reaktion
H-shift
The active site of the Fe(II) form of phenylalanine hydroxylase (PAH)
in complex with 5,6,7,8- tetrahydrobiopterin (BH4).
Fe(II)
Wasser
22
Proposed mechanism of the NIH shift in the phenylalanine hydroxylase reaction
5. Aminosäuren als Vorstufen bei Biosynthesen
- Nukleotide + Nukleotid Coenzyme
- Häm
- Hormone
- Neurotransmitter
- Glutathion
A. Häm Biosynthese und Abbau
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Folie
23
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Häm Biosynthese: 1.Schritt = Kondensation von Gly und Succinyl-CoA
The origin of the C atoms of succinylCoA as derived from acetate via the
citric acid cycle.
The mechanism of action of the PLPdependent enzyme -aminolevulinate
synthase.
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Schritt 2: Pyrrolring Bildung durch Porphobilinogen Synthase
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X-Ray structure of human porphobilinogen synthase (PBGS).
Zn2+
PBG
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Lysin-Seitenkette
Nur eine Untereinheit des Octamers gezeigt.
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The synthesis of uroporphyrinogen III from PBG as catalyzed by
porphobilinogen deaminase and uroporphyrinogen III synthase.
Spontane cyclisierung
Nicht
symmetrisch
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Lokalisation der Häm Syntheseschritte in der Zelle
Mangel -> Porphyrie ->
Kolliken und neurologische
Funktionsstörungen ->
Urin dunkel
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The active site pocket of human ferrochelatase showing the key residues in its
proposed catalytic mechanism.
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Häm Abbau
Farbwechsel bei Abheilung
von Hämatomen -> sichtbarer
Beweis für Häm-Abbau
Oxidative Spaltung des
Porphyrinrings
Hohe Affinität zu Häm
200x mehr als O2 -> Hb
Struktur verringert CO affinität
Erhöhtes Bilirubin -> Ablagerung in Augen
Und Haut -> Gelbsucht ->
1)
Erythrocytenabbau schnell
2)
Leberdefekt
3)
Gallengang verstopft
Löslich in
Wasser ->
Ausgeschieden
In Galle
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lipophil
Rot -> über Serumalbumin transportiert im Blut
Bei Neugeborenen oft Gelb -> UV BeStrahlung -> Verwandlung in lösliche
Isomere
Grösster Teil als Stercobilin
ausgeschieden
Gelbe Färbung des Urins
B. Biosynthese physiologisch aktiver Amine
Catecholamine -> derivate von Catechol
Kontraktion Glatte Muskulatur
Neurotransmitter
Allergische Reaktionen
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The formation of -aminobutyric acid (GABA) and histamine.
GABA is required for
GABA is required as an inhibitory neurotransmitter to block the transmission of an impulse from one cell to
another in the central nervous system, which prevents over-firing of the nerve cells.It is also used for brain
metabolism and to treat both epilepsy and hypertension where it is thought to induce tranquility in individuals
who have a high activity of manic behavior and acute agitation.In combination with inositol and nicotinamide
it helps with blocking anxiety and stress related impulses from reaching the motor centers of the
brain.Gamma-Aminobutyric Acid can be used to calm a person, much like tranquilizers, but without the
possibility of addiction.
Deficiency of GABA
It has been suggested that a shortage of GABA may cause panic attacks, since an intake of tranquilizers
can increase the level of GABA in the body. GABA may also be effective in treating PMS in women.
Histamin
Release of histamine is associated with allergic reactions, as it causes both an inflammatory response and a
contraction of smooth muscle tissue. Histamine is released by mast cells primarily when they degranulate
due to IgE antibodies.Histamine also regulates stomach acid production. The -amine also may function as a
neurotransmitter in the central nervous system.Histamine mediates its effects via histamine receptors, which
are classified into types:_
H1 histamine receptor - vasodilation; bronchoconstriction; smooth muscle activation; separation of endothelial
cells, responsible for hives; pain and itching due to insect stings; primary receptors involved in allergic
rhinitis symptoms and motion sickness_
H2 histamine receptor - gastric acid secretion primarily_
H3 histamine receptor - decreased neurotransmitter release
28
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The formation of serotonin.
Funktionen von Serotonin
Herz-Kreislauf-System
Nach intravaskulärer Injektion verursacht Serotonin eine komplexe Reaktion des Herz-KreislaufSystems unter Beteiligung mehrerer 5-HT-Rezeptoren: nach einem initialen Blutdruckabfall (5-HT3Rezeptoren) kommt es nach wenigen Sekunden zu einem Blutdruckanstieg (5-HT2) um letztendlich in
einer langanhaltenden Hypotonie (5-HT7) zu enden. In kleineren Blutgefäßen trägt es durch
Vasokonstriktion und Förderung der Blutgerinnung zur Wundheilung bei. Therapeutisch finden
Ketanserin und Urapidil zur Behandlung erhöhten Blutdrucks Anwendung. Der Arzneistoff Sapogrelat
wird als Thrombozytenaggregationshemmer eingesetzt
Magen-Darm-System
Oral eingenommen ist insbesondere mit Erbrechen und Übelkeit zu rechnen. Therapeutisch finden
Ondansetron und Tropisetron zur Behandlung des Erbrechens und Tegaserod zur Behandlung des
Reizdarmsyndroms Anwendung.
Zentralnervensystem
Man nimmt an, dass Serotonin eine wichtige Rolle bei der Biochemie von Depressionen, bipolaren
Störungen und Angststörungen spielt. Serotonin passiert jedoch nicht die Blut-Hirn-Schranke. Um
dennoch den Serotoninspiegel im Gehirn zu beeinflussen, wurden indirekte Wege gefunden, wie
MAO-Hemmer oder Serotonin-Wiederaufnahmehemmer SSRIs.Zur Therapie und Prophylaxe der
Migräne finden insbesondere 5-HT1B/1D-Rezeptoragonisten wie Sumatriptan, Almotriptan, Eltetriptan
und Frovatriptan Anwendung.Ein ähnlich stark reduzierter Serotonin-Spiegel wie bei Menschen mit
psychopathologischen Zwängen (siehe Zwangsstörung) wird auch bei Verliebten gemessen.
Grundsätzlich kann man sagen, daß ein erhöhter Serotonin-Spiegel Wohlbefinden bzw. Glücksgefühl
auslöst (daher auch der Name "Glückshormon"). Dieses Faktum spielt bei Menschen mit
ernährungsmässigem Suchtverhalten eine entscheidende Rolle.
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The sequential synthesis of L-DOPA, dopamine, norepinephrine, and epinephrine from tyrosine.
Produktion gewebespezifisch
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Substantia
Nigra
Kann Blut-Hirn Schranke nicht überwinden
Fehler in Produktion -> Parkinson = Schüttellähmung
- Transplantation von Nebennierenmark wo Dopamin
Zwischenstufe zu Adrenalin ist.
- Verabreichung von L-DOPA
Gehirn
= Noradrenalin
Aktiviert Adneylatcyclase in Muskel -> Glykogenabbau
Nebennierenmark
= Adrenalin
C. Glutathion
30
Some reactions involving glutathione.
1 Peroxid detoxification (Glutathion
peroxidase)
2 Regeneration von GSH durch
Glutathion reductase
3 Thiol-Disulfide Gleichgewicht
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4 Leukotrienbiosynthese
Glutathione synthesis as part of the -glutamyl cycle of glutathione
metabolism.
v.a. Cys, Met
-glutamyltranspeptidase auf aussenseite
der Zellmembran
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Transpport in Zelle
Transport von extracellulären AS
in die Zelle rein.
31
Glutathion - ein Zellaktivator
Das Glutathion hat in den letzten Jahren an Interesse gewonnen. Seine
wirksame Form ist „reduziertes Glutathion" (G-SH). Es setzt sich aus den
Aminosäuren Glutamin, Cystein und Glycin zusammen. Für die Vitalität und
Funktionsfähigkeit der Zelle ist Glutathion unentbehrlich. Es wirkt unter
anderem ordnend bei der Zellteilung mit; hilft bei der Reparatur schadhafter
Gene, den Erbträgern; macht Zellgifte und krebsfördernde Stoffe unschädlich;
erhöht die Aktivität von Abwehrzellen und wirkt als Antioxidans.
Mit einer ausgewogenen Ernährung kann der Körper seinen Bedarf an
Glutathion decken, vor allem aus frischem Gemüse, Obst und Fleisch. Bei
Belastungen, wie sie mit einer Erkrankung verbunden sind, kann eine
zusätzliche Einnahme sinnvoll sein - wie auch die von anderen Antioxidantien
wie Selen und Vitaminen.
Die Eigenschaft von Glutathion als einem sehr wirksamen Radikalenfänger
innerhalb der Zelle ist in der Medizin seit langem bekannt. Tierversuche und
erste klinische Studien bestätigen eine bessere Verträglichkeit von Chemo- und
Strahlentherapien. Ob es darüber hinaus auch das Tumorwachstum direkt
bremsen oder stoppen kann, wird noch untersucht. Es gibt Hinweise, daß
Glutathion die Gefahr von Rückfällen verringert und daß es zur Rückbildung
von Metastasen oder Rezidiven beiträgt. Die Aussage, es könne die Apoptose,
also den Selbstmord von Krebszellen auslösen, beruht ausschließlich auf
Labor- und Tierversuchen.
Unsicherheit herrscht unter Ärzten noch über die therapeutisch notwendige
Dosierung. Während der Akutbehandlung empfehlen dänische und spanische
Ärzte die Einnahme von mindestens 5 Gramm (5000 Milligramm, mg) pro
Tag. Andere halten 2 Gramm (2000 mg) für ausreichend, sofern die Substanz
in Kapseln angeboten wird, die erst im Dünndarm aufgelöst werden, die also
magensaftresistent sind.
In der längerfristigen Nachbehandlung oder als Nahrungsergänzung zur
Krebsvorbeugung werden 600 bis 1200 mg täglich als ausreichend angesehen.
Selen und Vitamin E ergänzen die Wirksamkeit von Glutathion.
Einige Hersteller fügen ihren Zubereitungen noch den Glutathion-Baustein
„Cystein" hinzu oder auch pflanzliche Bioregulatoren wie die „Anthocyane".
Ob diese Zusätze erforderlich sind, ist nicht geklärt. „Cystein", das auch als
Hustenmittel verwendet wird, kann bei längerer Einnahme in hohen
Dosierungen zu Nebenwirkungen im Magen- Darmbereich führen. Die
„Anthocyane" sind pflanzliche Farbstoffe, die sich auch mit der Nahrung
zuführen lassen. Von ihnen ist bekannt, daß sie als Radikalenfänger
antioxidativ und über andere Schutzfunktionen krebshemmend wirken. Sie sind
in farbigen Früchten und Gemüsen enthalten, besonders in Heidelbeeren.
6. Aminosäurebiosynthese
Nicht alle Aminosäuren können vom Körper synthetisiert werden und müssenb über die Nahrung aufgenommen werden.
Stoffwechselwege für Kohlenhydrate und Lipide in versch. Arten nahezu invariabel. Im Gegensatz dazu ist AminosäureBiosynthese verschieden in Arten.
Fällt in Harnstoffcyclus an
Ist aber oft nicht genug vor
Allem in Kindern
Bohnen viel Lys wenig Met
Weizen viel Met wenig Lys
hydroxylierung
32
A. Biosynthese nicht essentieller Aminosäuren
Aus 4 Bausteinen hergestellt: (ausser Tyr das aus Phe hergestellt wird)
1)
2)
3)
4)
Pyruvat
Oxalacetat
-Ketoglutarat
3-Phosphoglycerat
Glutamate ist ein essentieller Baustoff für nicht essentielle Aminosäuren
-> wird in Nahrung aufgenommen und in Pflanzen synthetisiert
-> Glutamat Synthase in Pflanzen
(Glutamat kann auch aus -Ketoglutarat hergestellt werden, grossteil von
Glutamat aber in Nahrung aufgenommen).
The sequence of reactions catalyzed by glutamate synthase.
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Nur in Mikroorganismen, Pflanzen und niederen Tieren.
33
X-Ray structure of the a subunit of A. brasilense glutamate
synthase as represented by its Ca backbone.
Aminotransferase
domäne
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-Helix Domäne
Zentral Domäne
FMN Bindungs
Domäne
The syntheses of alanine, aspartate, glutamate, asparagine, and
glutamine.
Transaminierung
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Synthese von
Pro, Arg,
Ornithin
Aminogruppendonor -> Ammoniakspeicher
34
Glutamine Synthetase ist ein zentraler Kontrollpunkt im Stickstoffmetabolismus
Glutamine ist in vielen biosynthetischen prozessen ein Aminogruppen Donor und ein Ammoniak Speicher.
-> Synthese von Glutamin muss streng kontolliert sein.
Bifunnel optimiert
ADP
Aktive Stelle
Glutamatanalog
Adenylierungsstelle
Regulation der bakteriellen Glutamin Synthetase
1) Feedbackinhibitoren:
His, Trp, carbamoylphosphat,
Glucosamine-6-P, AMP, CTP
= competitive inhibitors
Sensitive to nitrogen
metabolites
2) Kovalente Modifikation von Tyr
Rest -> adenylierung
-> komplexe metabolsiche kaskade
vrgl. Regulation von glykogen
Phospohrylase.
35
Biosynthese der Glutamat Familie von Aminosäuren: Arg, Orn, Pro
Serine, Cysteine und Glycin entstehen aus 3-Phosphoglycerate
THF
Glycin
36
B. Biosynthese essentieller Aminosäuren
Auch aus metabolischen Vorstufen.
Durch Enzyme katalysiert die nur in Pflanzen und Mikroorganismen vorkommen.
-> Diese Enzyme gingen früh in der Evolution der Tiere verloren, da wahrscheinlich diese
Aminosäuren im überfluss vorhanden waren.
-> Die Störung der Funktion der Enzyme die für essentiell AS nötig sind -> gute Ziele für
Herbizide in der Landwirtschaft, da solche Herbizide nur für Pflanzen spezifisch für Tiere
aber praktisch unschädlich sind.
Biosynthese der Aspartat Familie
in Bakterien
Aspartokinase
3 Isozyme
I
III
II
37
Die Pyruvat Familie: Leucin, Isoleucin und Valin
Aromatische Aminosäuren: Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan
Biosynthese von Chorismat, dem arom. AS Vorläufer
38
Biosynthese von Tyrosine, Phenylalanin und Tryptophan aus Chorismat
Histidin Biosynthese
Purinring -> Baustein für RNA -> RNA kann auch katalytisch
Wirken, Ribozyme -> His oft in aktiven Zentren von Enzymen
-> wahrscheinlich Purine in Ribozymen ähnliche Funktion ->
Hypothese dass Leben ursprünglich auf RNA basiert.
39
7. Stickstoff-Fixierung
Lebende Systeme bestehen fast nur aus:
O, H, C, N, P
Verfügbarkeit:
H2O
O2
Äusserst stabil
und reaktionsträge
CO2
N2
Pi
Wird nur durch wenige Bakterien
Arten in metabolisch verwertbare
Form umgewandelt.
Reaktion wird von Nitrogenase katalysiert
Wird durch photoSynthetische Organismen
Metaolisiert (fixiert)
Stickstoff-fixierende Bakterien der Gattung Rhizobium -> Symbiose mit Zellen der Wurzelknöllchen von
Leguminosen (Erbsen, Bohnen, Klee etc.)
N2 + 8 H+ + 8 e- + 16 ATP ------> 2 NH3+ + H 2 + 16 ADP + 16 P i
Glutamat-Dehydrogenase
Energetisch
Kostspieliger
Prozess -> in Pflanzen
Bis zu 20% der ATP Produktion
aufgewendet
Glutamin-Synthase
Glutamat
Glutamin
Erzeugt mehr verwertbaren Stickstoff als Leguminose braucht -> Ueberschuss in Erde abgegeben -> natürlicher
Dünger -> Klee gerne in der Wiese des Bauern gesehen.
Wurzelknöllchen vom Vogelfuss-Klee
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X-Ray structure of the A. vinelandii nitrogenase in complex with ADP · AlF4 .
Nitrogenase wird schnell durch O2 inaktiviert -> Schutz vor O2 nötig.
-> Leghämoglobin (Globine sonst nur in Tieren) aber hier in Pflanze. Häm wird von
Rhizobium (Bakterium) gemacht. -> O 2 wird gebunden -> Schutz der Nitrogenase
Der Pflanze und gelichzeitig Sauerstofftransport für Bakterien.
Fluss der Elektronen durch Nitrogenase katalysierte Reduktion von N 2
Die meisten Pflanzen haben dieses System nicht und sind somit abhängig vom
Stickstoff im Dünger -> gentechnische Veränderung zum Leguminosensystem?
41
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