Біогенні аміни - студопедія

Деякі амінокислоти та їх похідні можуть піддаватися декарбоксилюванню. Реакції декарбоксилювання незворотні і катализируются ферментами декарбоксилаз, які потребують пиридоксальфосфатом як кофермент. Продуктами реакції є СО2 і аміни, які мають виражену біологіческре дію на організм, і тому названі біогенними амінами. Вони виконують функцію нейромедіаторів (серотонін, дофамін, ГАМК та ін.), Гормонів (норадреналін, адреналін), регуляторних факторів місцевого дії (гістамін, карнозин, спермін і ін.).

Гістамін утворюється при декарбоксилюванні гістидину в огрядних клітках сполучної тканини. В організмі людини виконує наступні функції:

· Стимулює секрецію шлункового соку і слини;

· Підвищує проникність капілярів, викликає набряки, знижує артеріальний тиск, але збільшує внутрішньочерепний тиск, викликаючи головний біль;

· Скорочує гладку мускулатуру легких, викликає задуху;

· Бере участь у формуванні запальних реакцій - розширення судин, почервоніння, набряклість тканини;

· Викликає алергічну реакцію;

Серотонін - утворюється при декарбоксилюванні і надалі окисленні триптофану. Біологічні функції:

· Надає потужний судинозвужувальну дію;

· Підвищує кров'яний тиск;

· Бере участь в регуляції температури тіла, дихання;

· Медіатор нервових процесів в ЦНС (володіє антідепрессантним дією).

Дофамін утворюється при декарбоксилюванні диоксифенилаланина (ДОФА). При подальшому окисленні і метилировании чином адреналін і норадреналін. Дофамін є нейромедіатором, контролюючим довільні рухи, емоції і пам'ять. У високих концентраціях дофамін стимулює адренорецептори, збільшує силу серцевих скорочень, підвищує опір периферичних судин (з паралельним збільшенням ниркового і коронарного кровотоку). Крім того, дофамін гальмує секрецію пролактину і соматотропіну.

Цикл перетворень ГАМК в мозку включає три пов'язаних реакції, які отримали назву ГАМК-шунта. Першу каталізує глутаматкарбоксілаза. Ця реакція є регуляторної та забезпечує швидкість утворення ГАМК в клітинах мозку. Наступні 2 дві реакції можна вважати реакціями катаболізму ГАМК. ГАМК-амінотрансфераза утворює бурштиновий напівальдегід, який потім піддається дегидрированию і перетворюється в янтарну кислоту. Сукцинат потім використовується в циклі Кребса. Інактивація ГАМК можлива і окислювальним шляхом під дією моноаміоноксідази.

При декарбоксилюванні орнитина утворюється путресцин. який є попередником біологічно активних речовин спермина і спермидина. Путресцин, спермін і спермидин мають великий позитивний заряд, легко зв'язуються з негативно зарядженими молекулами ДНК і РНК, входять до складу хроматину і беруть участь в реплікації РНК. Крім того ці речовини стабілізують структуру мембран клітин.

Етаноламін утворюється при декарбоксилюванні серина. В організмі використовується для синтезу холіну, ацетилхоліну, фосфатіділетаноламін, фосфатидилхолін.

При декарбоксилюванні лізину утворюється кадаверин. який є трупним отрутою.

Для здійснення біологічної функції в організмі потрібна певна концентрація біогенних амінів. Надмірне їх накопичення може викликати різні патологічні відхилення. У зв'язку з цим великого значення набувають механізми їх інактивації:

· Окислення ферментами МАО (МАО) (кофермент ФАД). Таким шляхом найчастіше инактивируются дофамін, норадреналін, серотонін і ГАМК. При цьому відбувається окисне дезамінування біогенних амінів з утворенням альдегідів, а потім відповідних кислот, які виводяться нирками.

· Метилювання за участю S-аденозілметіонін. Таким шляхом найчастіше инактивируются катехоламіни - фермент катехол-орто-метилтрансфераза (КОМТ)

· Окислення за допомогою діамінооксідази - інактивація гістаміну, а також коротко аліфатичних диаминов (путресцина і кадаверина).