Metionín: definícia, syntéza, absorpcia, transport a distribúcia

L-metionín patrí k podstatným (vitálnym) aminokyseliny a nedokáže si ich vyrobiť sám ľudský organizmus. Z tohto dôvodu má dostatočný príjem potravy značný význam. metionín je dôležitým zdrojom síra v človeku strava, Má a síra atóm organicky viazaný v bočnom reťazci medzi skupinami CH2 a CH3. Väzba CH3-S-CH2-R- sa tiež nazýva tioéter, kde R znamená organický zvyšok metionín molekula. Okrem metionínu cysteín je tiež jedným z síra-obsahujúce aminokyseliny, ktorý reaguje s iným cysteín molekula za vzniku disulfidového mostíka - väzby medzi dvoma atómami síry, SS väzby - za vzniku cystín. Príjem stopového prvku síry sa vyskytuje predovšetkým vo forme metionínu obsahujúceho S a cysteín. Pretože bočná skupina metionínu nemá pozitívny ani negatívny náboj, metionín je neutrálna nepolárna aminokyselina potrebná na endogénnu syntézu proteíny a z tohto dôvodu sa nazýva proteinogénny. V biosyntéze bielkovín slúži metionín ako štartovacia aminokyselina počas translácie. Biosyntéza bielkovín alebo gen expresia sa týka produkcie proteínu alebo polypeptidu a pozostáva z procesu transkripcie - tvorby mediálnej RNA z DNA - a translácie - syntézy proteínu z mediálnej RNA. Translácia, ktorá prebieha v cytosóle buniek, je po transkripcii a zahŕňa transkripciu mediátorovej RNA (mRNA) za účasti ribozómy a prenos RNA molekuly (tRNA). MRNA prechádza z miesta jej syntézy, z jadra, naviazaného na proteíny cez jadrové póry do cytosolu buniek. TRNA molekuly poskytnúť aminokyseliny na biosyntézu bielkovín a viažu sa na mRNA, zatiaľ čo ribozómy spojiť jednotlivé amino kyseliny spoločne za vzniku polypeptidu translokáciou (zmenou polohy) na mRNA. The ribozómy sú v konečnom dôsledku zodpovedné za premenu bázovej sekvencie mRNA na aminokyselinovú sekvenciu, a teda na proteín. Tvorba proteínov z jednotlivých amino kyseliny vždy začína na štartovacom kodóne AUG mRNA. Tri základy adenín-uracil-guanín - triplet bázy, kodón - kód špeciálne pre metionín. Podľa toho tRNA, ktorá spúšťa biosyntézu bielkovín (tvorba nových proteíny) musí byť naplnený metionínom, aby sa mohol viazať so svojim základným tripletom UAC na štartovací kodón mRNA pod vplyvom ribozómu. V ďalšom kroku sa druhá tRNA nabitá aminokyselinou pripojí k nasledujúcemu kodónu mRNA, tiež za spolupráce ribozómu. Ktoré amino kyseliny sú dodávané tRNA molekuly závisí od funkcie proteínu, ktorý sa má syntetizovať, ktorý má proteín v organizme vykonávať po jeho dokončení. Následne aminokyselina druhej tRNA, napr alanín, sa enzymaticky prenáša na metionín väzbou alanínu a metionínu peptidovou väzbou - tvorbou dipeptidu. Translokáciou ribozómu na mRNA a dodaním ďalších aminokyselín pomocou molekúl tRNA sa dipeptid rozšíri na peptidový reťazec. Polypeptidový reťazec rastie, kým sa neobjaví jeden z troch stop kodónov mRNA. Molekuly tRNA nabité aminokyselinami sa už neviažu, syntetizovaný proteín sa štiepi a mRNA sa oddeľuje od ribozómu. Hotový proteín môže teraz v organizme vykonávať svoju funkciu. Vďaka svojej dôležitosti ako štartovacej aminokyseliny v preklade predstavuje metionín - prvú N-koncovú aminokyselinu - ľubovoľného proteínu.

Črevná absorpcia

Diétne bielkoviny bohaté na metionín, ako sú vajcia, ryby, pečeň, Para orech, a celé kukurica Proteín sa už v štiepi na menšie štiepne produkty, ako sú poly- a oligopeptidy žalúdok enzýmom štiepiacim bielkoviny pepsín. Miesto hlavnej proteolýzy (trávenie bielkovín) je tenké črevo. Tam peptidy prichádzajú do styku so špecifickými proteázami (štiepením proteínov) enzýmy), ktoré uvoľňujú jednotlivé aminokyseliny, ktoré tvoriť poly- a oligopeptidy. Proteázy sa tvoria v pankrease a vylučujú sa do tenké črevo ako zymogény (neaktívne prekurzory). Krátko pred príchodom bielkovín v strave sa zymogény aktivujú enteropeptidázami, vápnik a tráviaci enzým trypsín.V lúmene tenké črevo, peptidy sa štiepia vo vnútri molekuly pod vplyvom proteáz chymotrypsínu B a C, pričom sa uvoľňuje metionín na C-konci peptidového reťazca. Metionín je teraz na konci proteínu, takže je prístupný pre štiepenie zinokdependentný karboxypeptidáza A. Karboxypeptidázy sú proteázy, ktoré výlučne napádajú peptidové väzby na konci reťazca, a tak štiepia určité aminokyseliny z karboxylového alebo amino konca proteínových molekúl. Preto sa označujú ako karboxy- alebo aminopeptidázy. Metionín sa môže absorbovať ako voľná aminokyselina alebo sa môže viazať na iné aminokyseliny vo forme di- a tripeptidov. Vo voľnej neviazanej forme je metionín prevažne aktívne a elektrogénne absorbovaný do enterocytov (sliznice buniek) tenkého čreva v sodík kotransport. Tento proces je riadený bunkami sodík gradient udržiavaný sodíkom /draslík ATPáza. Ak je metionín stále súčasťou di- alebo tripeptidov, tieto sa transportujú do enterocytov proti a koncentrácie gradient v protónovom kotransporte. Intracelulárne sa peptidy štiepia aminokyselinami a dipeptidázami na voľné aminokyseliny vrátane metionínu. Metionín opúšťa enterocyty rôznymi transportnými systémami pozdĺž koncentrácie gradient a je transportovaný do pečeň cez portál krv. Črevné vstrebávanie metionínu je takmer úplná, takmer 100%. Napriek tomu existujú rozdiely v rýchlosti vstrebávanie. Esenciálne aminokyseliny, ako je metionín, leucín, izoleucín a valín, sú absorbované oveľa rýchlejšie ako neesenciálne aminokyseliny. Rozklad potravinových a endogénnych proteínov na produkty štiepenia s nízkou molekulovou hmotnosťou je dôležitý nielen pre absorpciu peptidov a aminokyselín do enterocytov, ale slúži aj na vyriešenie cudzieho charakteru molekuly proteínu a na vylúčenie imunologických reakcií.