المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
النقل البحري
2024-11-06
النظام الإقليمي العربي
2024-11-06
تربية الماشية في جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية
2024-11-06
تقييم الموارد المائية في الوطن العربي
2024-11-06
تقسيم الامطار في الوطن العربي
2024-11-06
تربية الماشية في الهند
2024-11-06


Amino Acids that form Succinyl CoA: Methionine  
  
1901   10:19 صباحاً   date: 7-11-2021
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :


Read More
Date: 18-10-2021 1155
Date: 17-9-2021 1341
Date: 12-10-2021 1401

Amino Acids that form Succinyl CoA: Methionine


Methionine is one of four amino acids that form succinyl CoA. This sulfurcontaining amino acid deserves special attention because it is converted to S-adenosylmethionine (SAM), the major methyl group donor in one-carbon metabolism (Fig. 1). Methionine is also the source of homocysteine (Hcy), a metabolite associated with atherosclerotic vascular disease and thrombosis .


Figure 1:  Degradation and resynthesis of methionine. [Note: The resynthesis of methionine from homocysteine is the only reaction in which tetrahydrofolate both carries and donates a methyl (−CH3) group. In all other reactions, SAM is the methyl group carrier and donor.] PPi = pyrophosphate; Pi = inorganic phosphate; NH3 = ammonia.
1. S-Adenosylmethionine synthesis: Methionine condenses with ATP, forming SAM, a high-energy compound that is unusual in that it contains no phosphate. The formation of SAM is driven by hydrolysis of all three phosphate bonds in ATP (see Fig. 1).
2. Activated methyl group: The methyl group attached to the sulfur in SAM is activated and can be transferred by methyltransferases to a variety of acceptors such as norepinephrine in the synthesis of epinephrine. The methyl group is usually transferred to nitrogen or oxygen atoms (as with epinephrine synthesis and degradation, respectively) and sometimes to carbon atoms (as with cytosine). The reaction product, Sadenosylhomocysteine (SAH), is a simple thioether, analogous to methionine. The resulting loss of free energy makes methyl transfer essentially irreversible.
3. S-Adenosylhomocysteine hydrolysis: After donation of the methyl group, SAH is hydrolyzed to Hcy and adenosine. Hcy has two fates. If there is a deficiency of methionine, Hcy may be remethylated to methionine (see Fig. 1). If methionine stores are adequate, Hcy may enter the  transsulfuration pathway, where it is converted to cysteine. a. Methionine resynthesis: Hcy accepts a methyl group from N5-methyltetrahydrofolate (N5-methyl-THF) in a reaction requiring methylcobalamin, a coenzyme derived from vitamin B12). [Note: The methyl group is transferred by methionine synthase from the B12 derivative to Hcy, regenerating methionine. Cobalamin is remethylated from N5-methyl-THF.]
b. Cysteine synthesis: Hcy condenses with serine, forming cystathionine, which is hydrolyzed to α-ketobutyrate and cysteine (see Fig. 1). This vitamin B6–requiring sequence has the net effect of converting serine to cysteine and Hcy to α-ketobutyrate, which is oxidatively decarboxylated to form propionyl CoA. Propionyl CoA is converted to succinyl CoA . Because Hcy is synthesized from the essential amino acid methionine, cysteine is not an essential amino acid as long as sufficient methionine is available.
4. Relationship of homocysteine to vascular disease: Elevations in plasma Hcy levels promote oxidative damage, inflammation, and endothelial dysfunction and are an independent risk factor for occlusive vascular diseases such as cardiovascular disease (CVD) and stroke (Fig. 2).
Mild elevations (hyperhomocysteinemia) are seen in ~7% of the population. Epidemiologic studies have shown that plasma Hcy levels are inversely related to plasma levels of folate, B12, and B6, the three vitamins involved in the conversion of Hcy to methionine and cysteine.
Supplementation with these vitamins has been shown to reduce circulating levels of Hcy. However, in patients with established CVD, vitamin therapy does not decrease cardiovascular events or death. This raises the question as to whether Hcy is a cause of the vascular damage or merely a marker of such damage. [Note: Large elevations in plasma Hcy as a result of rare deficiencies in cystathionine β-synthase of the transsulfuration pathway are seen in patients with classic homocystinuria (resulting from severe hyperhomocysteinemia [>100 μmol/l], .] Deficiencies in the remethylation reaction also result in a rise in Hcy.


Figure 2:  Association between cardiovascular disease mortality and total
plasma homocysteine.


Elevated homocysteine and decreased folic acid levels in pregnant women are associated with increased incidence of neural tube defects (improper closure, as in spina bifida) in the fetus. Periconceptual supplementation with folate reduces the risk of such defects.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.