Desaminación oxidativa

A desaminación oxidativa é unha reacción química que se caracteriza pola perda dun grupo amino acompañado dunha oxidación. Existen tamén desaminacións non oxidativas. A desaminación oxidativa é moi importante a nivel biolóxico na degradación dos aminoácidos, que ao desaminarse quedan convertidos en oxoácidos. O aminoácido que sofre desaminación oxidativa é o glutamato, polo que os demais aminoácidos son convertidos por transaminación en glutamato e este é despois desaminado nas mitocondrias pola glutamato deshidroxenase, formando α-iminoglutarato, o cal é hidrolizado a α-oxoglutarato (tamén chamado α-cetoglutarato) e amonio. A reacción ocorre fundamentalmente no fígado, e tamén nos riles.

Desaminación oxidativa dos aminoácidos

A degradación dos aminoácidos pode dividirse en tres etapas:

• Transaminación e desaminación oxidativa.
• Síntese de urea (ciclo da urea).
• Degradación do esqueleto carbonado do α-oxoácido.

Na transaminación, os aminoácidos reaccionan co α-oxoglutarato e obtéñense como produtos o α-oxoácido e o glutamato. Este último será o substrato da reacción de desaminación oxidativa. A reacción nos mamíferos dáse sobre todo no fígado e está catalizada polo encima glutamato deshidroxenase (GLDH). Este encima atópase na matriz da mitocondria e por iso o glutamato deberá ser transportado do citoplasma á mitocondria. É un dos poucos encimas que pode utilizar de cosubstrato tanto os coencimas NAD⁺ coma NADP⁺.^[1]

A reacción lévase a cabo en dúas fases. Fórmase un intermediario cunha base de Schiff (-C=N-). As dúas fases son reversibles, xa que o nivel enerxético dos reactivos é similar ao nivel enerxético dos produtos. Segundo as necesidades que teña a célula, a reacción pode actuar en sentido degradativo ou en sentido biosintético.

Na primeira fase, a glutamato deshidroxenase utiliza o NAD⁺ (ou NADP⁺) como oxidante: este cosubstrato capta do glutamato un ión hidruro (H^- = 2 e- + H+), converténdose así en NADH (ou NADPH). Consecuentemente, o glutamato oxídase.

Na segunda fase, cómpre un aceptor de auga externo. Desta maneira, o oxíxeno desprazará ao grupo amino formando un dobre enlace co carbono 2 e os hidróxenos formaran xunto ao amino, o ión amonio NH₄⁺. O amonio é moi tóxico e por iso, antes de ser liberado da mitocondria, será reconvertido polo ciclo da urea en urea, un composto menos tóxico. O produto α-oxoglutarato foi rexenerado mediante a desaminación oxidativa para volver a ser produto da transaminación. Segundo as necesidades da célula, tamén pode ser utilizado no ciclo de Krebs.^[2]

A glutamato deshidroxenase ten moduladores alostéricos: o ADP actúa como activador e o GTP como inhibidor. Isto fai que a vía sexa regulada segundo as necesidades enerxéticas da célula. Se a presenza de ADP activa a vía, o α-oxoglutarato será utilizado no ciclo de Krebs para obter máis enerxía e o contrario pasará co GTP.^[3]

Desaminación de catecolaminas

A desaminación oxidativa tamén ten lugar na inactivación das catecolaminas, que se produce nas mesmas neuronas que liberan estas substancias e en xeral, en todas as células que teñan o encima MAO (monoamino oxidase).^[4] Estes encimas atópanse na membrana externa da mitocondria. Neste caso é o oxíxeno o utilizado como aceptor externo que substituirá o grupo amino, liberándose así amoníaco e o aldehido correspondente á monoamina catalizada. O outro produto é o peróxido de hidróxeno. Este encima utilízase como diana para os fármacos antidepresivos, os cales inhiben a MAO e, por tanto, provocan un aumento da dopamina e outras catecolaminas.^[5]

Desaminación da citosina

A base nitroxenada citosina pode ser desaminada orixinando uracilo, o que pode orixinar mutacións. Os axentes oxidantes neste caso poden ser especies reactivas do oxíxeno. A 5-metilcitosina pode ser convertida en timina por desaminación.