Zwykłe aminokwasy i synteza białek
Aminokwasy, które najczęściej pojawiają się w strukturach białkowych organizmów żywych, nazywane są aminokwasami zwykłymi lub proteinogennymi. Chociaż w przyrodzie znanych jest ponad 500 rodzajów aminokwasów, jest ich tylko dwadzieścia, które nazywamy zwykłymi. Wraz z nimi są też rzadsze, zwane okazjonalnymi, które na ogół wywodzą się z metabolizmu zwykłych po włączeniu ich do łańcucha białkowego. Na przykład w kolagenie lizyna i prolina, dwa zwyczajne aminokwasy, występują w postaci hydroksylowanej (hydroksyprolina i hydroksylizyna).
Większość innych aminokwasów nietypowych wchodzi głównie w skład enzymów i hormonów o charakterze białkowym, a raczej peptydowym (pamiętaj, że aby za takie uważać, białko musi składać się z ponad 100 aminokwasów, podczas gdy wystarczą odpowiednio oligo i polipeptyd 2 do 9 i 10 do 100).
Wśród 20 zwykłych aminokwasów pamięta się
alanina, arginina, asparagina, kwas asparaginowy, cysteina, glicyna, kwas glutaminowy, glutamina, histydyna, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina, prolina, seryna, treonina, tryptofan, tyrozyna, walina
Przykładami nietypowych aminokwasów są:
karnityna (uczestnicząca w transporcie długołańcuchowych kwasów tłuszczowych wewnątrz mitochondrium, gdzie są wykorzystywane do produkcji energii);
ornityna, cytrulina i homocysteina (uczestniczą w metabolizmie aminokwasów – cykl mocznikowy);
hydroksyprolina i hydroksylizyna (są częścią składu kolagenu i niektórych białek);
sarkozyna (lub metyloglicyna).
Niektóre aminokwasy mogą mieć również znaczenie handlowe lub farmakologiczne.
- Glutaminian sodu jest stosowany w przemyśle spożywczym jako wzmacniacz smaku (patrz kostka bulionowa).
- L-dihydroksyfenyloalanina (L-DOPA) to lek stosowany w leczeniu choroby Parkinsona.
- 5-hydroksytryptofan (5-HTP) był stosowany w leczeniu objawów neurologicznych związanych z fenyloketonurią (dziedziczną chorobą metaboliczną, która uniemożliwia stosowanie fenyloalaniny, niezbędnego aminokwasu, ze względu na szczególne niedobory enzymatyczne; akumulację fenyloalaniny w tkankach odpowiada za poważne uszkodzenia skóry i uszkodzenia neurologiczne).
Rośliny i bakterie są zdolne do produkcji określonych aminokwasów, które można znaleźć w antybiotykach peptydowych, takich jak nizyna i alameticin.
Aminokwasy
Niektóre z 20 zwykłych aminokwasów nazywane są niezbędnymi, ponieważ nie mogą być syntetyzowane przez organizm z innych związków, ale muszą być przyjmowane z pożywieniem.
U ludzi są to fenyloalanina, leucyna, izoleucyna, lizyna, metionina, treonina, tryptofan, walina, au dzieci histydyna i arginina.
Zwykłe aminokwasy, charakterystyka chemiczna
Na podstawie charakterystyki chemicznej rodnika R (grupy atomów tworzących niezbyt długi łańcuch) aminokwasy można podzielić na różne kategorie.
Aminokwasy z apolarnym R (niezdolne do tworzenia wiązań wodorowych):
z łańcuchem alifatycznym: alanina, leucyna, izoleucyna, walina, prolina
z łańcuchem aromatycznym: fenyloalanina, tryptofan
z łańcuchem zawierającym atom siarki: metionina
Aminokwasy z polarnym R:
z grupą OH: seryna, treonina, tyrozyna
z grupą SH: cysteina
z grupą CO-NH2: asparagina, glutamina
z H: glicyna (jedyny niechiralny aminokwas)
Aminokwasy z zasadowym R:
lizyna, arginina, histydyna
Aminokwasy z kwasem R:
kwas glutaminowy, kwas asparaginowy
