Συνηθισμένα και περιστασιακά αμινοξέα

Συνήθη αμινοξέα και πρωτεϊνική σύνθεση

Τα αμινοξέα που εμφανίζονται συχνότερα στις πρωτεϊνικές δομές των ζωντανών οργανισμών ονομάζονται συνηθισμένα ή πρωτεϊνογόνα αμινοξέα. Αν και είναι γνωστοί στη φύση πάνω από 500 τύποι αμινοξέων, υπάρχουν μόνο είκοσι που ονομάζουμε συνηθισμένα. Μαζί με αυτά, υπάρχουν μερικά πιο σπάνια, που ονομάζονται περιστασιακά, τα οποία γενικά προέρχονται από το μεταβολισμό των συνηθισμένων μετά την ενσωμάτωσή τους στην πρωτεϊνική αλυσίδα. Στο κολλαγόνο, για παράδειγμα, η λυσίνη και η προλίνη, δύο συνηθισμένα αμινοξέα, βρίσκονται στην υδροξυλιωμένη μορφή (υδροξυπρολίνη και υδροξυλισίνη).

Τα περισσότερα από τα άλλα μη συνηθισμένα αμινοξέα εμπίπτουν κυρίως στη σύσταση ενζύμων και ορμονών πρωτεϊνικής φύσης, ή μάλλον πεπτιδίου (θυμηθείτε ότι για να θεωρηθεί ως τέτοια, μια πρωτεΐνη πρέπει να αποτελείται από περισσότερα από 100 αμινοξέα, ενώ σχηματίζουν αντίστοιχα ένα ολίγο και ένα πολυπεπτίδιο 2 έως 9 και 10 έως 100 είναι επαρκή).

Μεταξύ των 20 συνηθισμένων αμινοξέων θυμούνται

Αλανίνη, αργινίνη, ασπαραγίνη, ασπαρτικό οξύ, κυστεΐνη, γλυκίνη, γλουταμινικό οξύ, γλουταμίνη, ιστιδίνη, ισολευκίνη, λευκίνη, λυσίνη, μεθειονίνη, φαινυλαλανίνη, προλίνη, σερίνη, θρεονίνη, τρυπτοφάνη, τυροσίνη, βαλίνη

Παραδείγματα μη συνηθισμένων αμινοξέων είναι:

καρνιτίνη (εμπλέκεται στη μεταφορά λιπαρών οξέων μακράς αλυσίδας μέσα στο μιτοχόνδριο, όπου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας) ·
ορνιθίνη, κιτρουλίνη και ομοκυστεΐνη (συμμετέχουν στο μεταβολισμό των αμινοξέων - κύκλος ουρίας).
υδροξυπρολίνη και υδροξυλισίνη (αποτελούν μέρος της σύνθεσης του κολλαγόνου και ορισμένων πρωτεϊνών).
σαρκοσίνη (ή μεθυλογλυκίνη).

Ορισμένα αμινοξέα μπορεί επίσης να έχουν εμπορική ή φαρμακολογική σημασία.

• Το γλουταμινικό νάτριο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων ως ενισχυτικό γεύσης (βλέπε κύβο μπουγιόν).
• Η L-διυδροξυφαινυλαλανίνη (L-DOPA) είναι ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον.
  
• Η 5-υδροξυτρυπτοφάνη (5-HTP) έχει χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία νευρολογικών συμπτωμάτων που σχετίζονται με φαινυλκετονουρία (κληρονομική μεταβολική ασθένεια που εμποδίζει τη χρήση φαινυλαλανίνης, ενός απαραίτητου αμινοξέος, λόγω ιδιαίτερων ενζυματικών ελλειμμάτων · συσσώρευση φαινυλαλανίνης στους ιστούς είναι υπεύθυνη για σοβαρές δερματικές και νευρολογικές βλάβες).

Τα φυτά και τα βακτήρια είναι ικανά να παράγουν συγκεκριμένα αμινοξέα, τα οποία μπορούν να βρεθούν σε πεπτιδικά αντιβιοτικά, όπως η νισίνη και η αλαμετίνη.

Απαραίτητα αμινοξέα

Μερικά από τα 20 συνηθισμένα αμινοξέα ονομάζονται απαραίτητα, καθώς δεν μπορούν να συντεθούν από το σώμα από άλλες ενώσεις, αλλά πρέπει να λαμβάνονται με τροφή.
Για τους ανθρώπους, αυτές είναι η φαινυλαλανίνη, η λευκίνη, η ισολευκίνη, η λυσίνη, η μεθειονίνη, η θρεονίνη, η τρυπτοφάνη, η βαλίνη και, στα παιδιά, η ιστιδίνη και η αργινίνη.

Συνήθη αμινοξέα, χημικά χαρακτηριστικά

Με βάση τα χημικά χαρακτηριστικά της R ρίζας (ομάδα ατόμων που σχηματίζουν μια όχι πολύ μεγάλη αλυσίδα), τα αμινοξέα μπορούν να χωριστούν σε διάφορες κατηγορίες.

Αμινοξέα με πολικό R (δεν είναι σε θέση να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου):

με αλειφατική αλυσίδα: αλανίνη, λευκίνη, ισολευκίνη, βαλίνη, προλίνη
με αρωματική αλυσίδα: φαινυλαλανίνη, τρυπτοφάνη
με αλυσίδα που περιέχει άτομο θείου: μεθειονίνη

Αμινοξέα με πολικό R:

με ομάδα ΟΗ: σερίνη, θρεονίνη, τυροσίνη
με ομάδα SH: κυστεΐνη
με ομάδα CO-NH2: ασπαραγίνη, γλουταμίνη
με Η: γλυκίνη (το μόνο μη χειρόμορφο αμινοξύ)

Αμινοξέα με βασικό R:

λυσίνη, αργινίνη, ιστιδίνη

Αμινοξέα με οξύ R:

γλουταμικό οξύ, ασπαρτικό οξύ