グルタミンとグルタミン酸
このページは、移転しました。
自動的にジャンプしない場合、ここをクリックして下さい。
骨格筋細胞で、グルタミン酸（glutamic acid：Glu、塩は、glutamate）は、グルタミン（glutamine：Gln）と、相互に、変換される。
１．グルタミン酸脱水素酵素
グルタミン酸（Glu）は、グルタミン酸脱水素酵素（グルタミン酸デヒドロゲナーゼ：glutamate dehydrogenase：GDH、または、GLDH）によって、アンモニア（NH3）とα-ケトグルタル酸（2-オキソグルタル酸）から生成される。
アンモニア（NH3）＋α-ケトグルタル酸⇔L-グルタミン酸（Glu）
この反応は可逆的だが、平衡定数は、グルタミン酸の生成側に偏っている。GDHにより、アミノ基（窒素）を集めたグルタミン酸から、尿素回路にアンモニアが供給されるだけでなく、逆の反応で、α-ケトグルタル酸とアンモニアから、有機アミノ酸（グルタミン酸）が生成される。植物や最近では、GDHにより、グルコース（ブドウ糖）とアンモニアから、多量のアミノ酸の合成が可能。
GDHの大部分は、肝臓のミトコンドリアのマトリックスに存在する。
この反応では、NADH2+が消費される。
２．グルタミン合成酵素
グルタミン合成酵素（glutamine synthetase：GS）は、グルタミン酸とアンモニアを結合させ、グルタミン（Gln）を生成する。
L-グルタミン酸（Glu）＋アンモニア（NH3）→L-グルタミン（Gln）
この反応には、ATP、Mg2+が必要。
この反応は、特に、脳でのアンモニアの解毒や、腎臓でのアンモニア排泄に、重要。
３．グルタミン酸合成酵素
グルタミン（Gln）は、グルタミン酸合成酵素（glutamate synthase）によって、α-ケトグルタル酸（2-オキソグルタル酸）と反応し、２分子のグルタミン酸に変換される。
L-グルタミン（Gln）＋α-ケトグルタル酸→２L-グルタミン酸（Glu）
この反応も、NADH2+が、消費される。
アラニン、AMPは、glutamine synthetaseの活性を抑制する（α-ケトグルタル酸を節約して、TAC回路を機能させる）。
４．アミノ基転移酵素
2-オキソ酸とは、2位炭素に、ケトン基を有する有機酸。2-オキソ酸には、オキサロ酢酸、ピルビン酸、α-ケトグルタル酸（2-オキソグルタル酸）などがある。
グルタミン酸のアミノ基を、オキサロ酢酸にアミノ基転移する酵素は、AST（別名、GOT）：
グルタミン酸＋オキサロ酢酸⇔2-オキソグルタル酸＋アスパラギン酸
グルタミン酸のアミノ基を、ピルビン酸にアミノ基転移する酵素は、ALT（別名、GPT）：
グルタミン酸＋ピルビン酸⇔2-オキソグルタル酸＋アラニン
グルタミン酸（Glu）とグルタミン（Gln）は、糖原性アミノ酸であり、ミトコンドリア内で、m-AST（m-GOT）により、2-オキソグルタル酸（α-ケトグルタル酸）になり、TCA回路（クエン酸回路）に入る。
トリプトファン（Trp）、アラニン（Ala）、AMPなどは、グルタミン合成を抑制する。
なお、アンモニウムイオン（NH4+）は、脳血液関門を通過しにくいが、アンモニア（NH3）は、脳神経細胞内に移行しやすい。
｜トップページ｜脂質と血栓の関係｜ミニ医学知識｜医学の話題｜小児科疾患｜生命の不思議｜リンク集｜