Pyruvate Family: Alanine Metabolism

00:01 Die nächste Familie von Aminosäuren, deren Stoffwechsel wir betrachten werden, ist die der Pyruvat-Familie.

00:07 Der Pyruvat-Stoffwechsel ist sehr eng mit der Aminosäure Alanin verbunden.

00:12 Und wir sehen erneut, dass die Transaminierung ein sehr wichtiger Aspekt ist.

00:16 Die Transaminierung von Pyruvat führt zur Bildung von Alanin.

00:21 Der Donor der Aminogruppe ist in diesem Fall Glutamat, wie wir es auch für andere Reaktionen kennen.

00:26 Und das Enzym, das daran beteiligt ist ist die Alanin-Transaminase.

00:30 Wir können sehen, dass das Amin natürlich von Glutamat stammt und zu Alanin weiterverarbeitet wird.

00:34 Der Sauerstoff des Pyruvats führt zu Alpha-Ketoglutarat, was was ursprünglich Glutamat war.

00:41 Alanin ist ein Nebenprodukt des Katabolismus von Valin, Leucin und auch Isoleucin.

00:47 Die Aufspaltung dieser Aminosäuren ist also ein alternativer Weg zur Herstellung von Alanin.

00:52 Alanin ist ein sehr wichtiges Molekül um die Bewegung von Aminen im Körper zu steuern.

00:57 Dies geschieht als Folge des Glukose-Amins - Es tut mir leid, des Glukose-Alanin Zyklus, den ich hier zeigen werde.

01:04 Der Glukose-Alanin-Zyklus überschneidet sich mit dem Cori-Zyklus.

01:07 Und sie sind beide in dieser Abbildung hier gezeigt.

01:09 Der Cori-Zyklus befindet sich auf der rechten Seite und der Glukose-Alanin-Zyklus auf der linken Seite.

01:13 Sie haben die Merkmale gemeinsam, die in der Mitte dargestellt sind.

01:16 Um also diese Wege zu beschreiben, möchte ich ein wenig zeigen, was in den einzelnen Reaktionen passiert.

01:22 Wenn wir im Blutkreislauf Glukose haben, geht sie zu den Geweben, die sie brauchen.

01:27 Ich habe hier die Muskeln als Beispiel gewählt, aber wir könnten auch über das Gehirn sprechen.

01:31 Wenn die Zellen Glukose abbauen und ein Mangel an Sauerstoff herrscht, gehen sie in diesem Zyklus nach rechts.

01:38 Das ist wichtig für den schnellen Stoffwechsel von Muskelgewebe zum Beispiel.

01:43 Und unter diesen Umständen ist die Ammoniak- konzentration wahrscheinlich ziemlich niedrig.

01:48 Wenn das passiert, wird Pyruvat in Laktat umgewandelt, weil der Sauerstoff in der Regel limitierend ist.

01:53 Das Laktat wird aus diesen Gewebe entnommen und zurückgebracht in den Blutkreislauf und schließlich in die Leber, wo es wieder in Pyruvat umgewandelt wird und dann schließlich wieder zu Glukose wird für zusätzliche Energie für die Gewebe, die sie benötigen.

02:06 Unter anderen Bedingungen, bei denen wir einen hohen Ammoniakgehalt haben, kommt es jedoch zu einem anderen Umstand.

02:10 Dies könnte nun im Muskel passieren.

02:11 Es könnte häufiger im Gehirn vorkommen, weil es sehr empfindlich auf die hohen Ammoniakwerte ist, die entstehen können.

02:19 Wenn das passiert, wird Pyruvat durch eine Transaminationsreaktion in Alanin umgewandelt.

02:25 Die Bewegung dieses Amins aus dem Gehirns ist sehr, sehr wichtig.

02:30 Diese Transaminaton, die ich gerade gezeigt habe, ist die eine, die am häufigsten gemacht wird, um dies zu erzeugen.

02:36 Das auf diese Weise produzierte Alanin wird in den Blutkreislauf entsorgt und Alanin wird dann in die Leber gebracht, wo es wieder in Pyruvat umgewandelt wird.

02:44 Und diese Aminogruppe wird schließlich in Harnstoff umgewandelt.

02:48 Dies stellt sich nun als wichtig heraus, weil Glutamat, was eine Möglichkeit ist, die Aminogruppe zu entfernen über die ich gesprochen habe, ein Neurotransmitter ist.

02:56 Wenn wir also über das Gehirn zu sprechen, wollen wir diesen Neurotransmitter wirklich nicht einfach aus dem Gehirn entfernen.

03:01 Die Aminogruppe an Alanin zu binden und sie Alanin zur Leber tragen zu lassen, ist eine wichtige Überlegung.

03:05 Dass also Alanin das Amin trägt, ist ein sehr, sehr wichtiger Teil des Glukose-Alanin-Zyklus.

03:12 Die Transaminierung in der Leber entfernt nun das Amin und dieses Amin wird dann zur Herstellung von Harnstoff verwendet.

03:19 Und Harnstoff ist der Weg, wie wir dieses überschüssige Amin ausscheiden.

03:23 Der Abbau von Glutamat ergibt also ein Amin für die Harnstoffproduktion.