Metionīns: definīcija, sintēze, absorbcija, transports un izplatīšana

L-metionīns pieder pie būtiskā (vitālā) aminoskābes un to nevar radīt pats cilvēka organisms. Attiecīgi ievērojama nozīme ir pietiekamai uztura uzņemšanai. Metionīns ir svarīgs sērs cilvēkā uzturs. Tam ir sērs atoms, kas organiski saistīts sānu ķēdē starp CH2 un CH3 grupām. CH3-S-CH2-R- saiti sauc arī par tioēteri, kur R apzīmē organiskā atlikuma metionīns molekula. Papildus metionīnam cisteīns ir arī viens no sērs-satur aminoskābes, kas reaģē ar citu cisteīns molekulu, lai izveidotu disulfīda tiltu - saiti starp diviem sēra atomiem, SS saiti - lai izveidotos cistīna. Mikroelementa sēra uzņemšana notiek galvenokārt S saturoša metionīna un cisteīns. Tā kā metionīna sānu grupa nesatur ne pozitīvu, ne negatīvu lādiņu, metionīns ir neitrāla, nepolāra aminoskābe, kas nepieciešama proteīni un šī iemesla dēļ to sauc par proteogēnu. Olbaltumvielu biosintēzē metionīns tulkošanas laikā kalpo kā starta aminoskābe. Olbaltumvielu biosintēze vai gēns izteiksme attiecas uz olbaltumvielu vai polipeptīdu ražošanu un sastāv no transkripcijas procesa - kurjera RNS veidošanās no DNS un proteīna tulkošanas - sintēzes no messenger RNS. Tulkošana, kas notiek šūnu citosolā, atrodas zem transkripcijas un ietver kurjera RNS (mRNS) transkripciju, piedaloties ribosomas un pārnes RNS molekulas (tRNS). MRNS pāriet no tās sintēzes vietas - kodola -, kas saistīts ar proteīni caur kodola porām šūnu citozolā. TRNS molekulas nodrošiniet aminoskābes proteīnu biosintēzei un saistās ar mRNS, savukārt ribosomas saistīt atsevišķo amino skābes kopā izveidojot polipeptīdu ar translokāciju (atrašanās vietas maiņu) uz mRNS. The ribosomas galu galā ir atbildīgi par mRNS bāzes secības pārveidošanu aminoskābju secībā un līdz ar to olbaltumvielā. Olbaltumvielu veidošanās no atsevišķiem amino skābes vienmēr sākas ar mRNS sākuma kodonu AUG. Trīs bāzes adenīns-uracils-guanīns - bāzes triplets, kodons - kods tieši metionīnam. Saskaņā ar to tRNS, kas sāk olbaltumvielu biosintēzi (jaunu proteīni) jāielādē ar metionīnu, lai ar tās bāzes tripletu UAC varētu sasaistīties ar mRNS sākuma kodonu ribosomas ietekmē. Turpmākā posmā otrā tRNS, kas ielādēta ar aminoskābi, pievienojas sekojošajam mRNS kodonam, arī sadarbojoties ribosomai. Kurš amino skābes piegādā tRNS molekulas ir atkarīgs no sintezējamā proteīna funkcijas, kas olbaltumvielai jāveic organismā pēc tā pabeigšanas. Pēc tam, piemēram, otrās tRNS aminoskābe alanīns, fermentatīvi tiek pārnests uz metionīnu, savienojot alanīnu un metionīnu ar peptīdu saiti - veidojot dipeptīdu. Pārvietojot ribosomu uz mRNS un piegādājot citas aminoskābes ar tRNS molekulu palīdzību, dipeptīds tiek paplašināts līdz peptīdu ķēdei. Polipeptīdu ķēde aug, līdz parādās viens no trim mRNS apstāšanās kodoniem. Ar aminoskābēm ielādētās tRNS molekulas vairs nesaistās, sintezētais proteīns tiek sašķelts, un mRNS atdalās no ribosomas. Pabeigtais proteīns tagad var veikt savu funkciju organismā. Sakarā ar tā nozīmību kā starta aminoskābes tulkojumā, metionīns - ir jebkura proteīna pirmā N-termināļa aminoskābe.

Zarnu absorbcija

Uztura olbaltumvielas, kurās ir daudz metionīna, piemēram, ola, zivis, aknas, Brazīlijas rieksts un vesels kukurūza olbaltumvielas, jau ir sadalīts mazākos šķelšanās produktos, piemēram, poli - un oligopeptīdos kuņģis ar olbaltumvielu šķelšanas enzīmu pepsīns. Galvenās proteolīzes (olbaltumvielu šķelšanās) vieta ir tievā zarnā. Tur peptīdi nonāk saskarē ar specifiskām proteāzēm (olbaltumvielu šķelšana fermenti), kas atbrīvo atsevišķas aminoskābes, kas veido poli- un oligopeptīdi. Proteāzes tiek ražotas aizkuņģa dziedzerī un izdalītas asinīs tievā zarnā kā zimogēni (neaktīvi prekursori). Neilgi pirms uztura olbaltumvielu ienākšanas zimogēnus aktivizē enteropeptidāzes, kalcijs un gremošanas enzīms tripsīns.Lumena lūmenā tievā zarnā, peptīdi tiek sašķelti molekulas iekšpusē proteāžu himotripsīna B un C ietekmē, atbrīvojot metionīnu peptīda ķēdes C-terminālajā galā. Metionīns tagad atrodas olbaltumvielu galā, padarot to pieejamu šķelšanai cinks-atkarīgs karboksipeptidāze A. Karboksipeptidāzes ir proteāzes, kas tikai uzbrūk ķēdes gala peptīdu saitēm un tādējādi atdala noteiktas aminoskābes no olbaltumvielu molekulu karboksi vai amino galiem. Attiecīgi tos sauc par karboksi- vai aminopeptidāzēm. Metionīnu var absorbēt vai nu kā brīvu aminoskābi, vai arī saistot ar citām aminoskābēm di- un tripeptīdu formā. Brīvā, nesaistītā veidā metionīns galvenokārt aktīvi un elektrogēniski uzsūcas enterocītos (gļotādas šūnas) nātrijs kopējs transports. Šī procesa virzīšana ir šūna uz priekšu nātrijs gradientu uztur nātrijs /kālijs ATPāze. Ja metionīns joprojām ir di- vai tripeptīdu sastāvdaļa, tie tiek transportēti enterocītos pret a koncentrācija gradients protonu kotransportā. Intracelulāri peptīdus aminoskābes un dipeptidāzes sadala brīvajās aminoskābēs, ieskaitot metionīnu. Metionīns atstāj enterocītus, izmantojot dažādas transporta sistēmas gar EOS koncentrācija slīpums un tiek transportēts uz aknas izmantojot portālu asinis. Zarnas absorbcija metionīna ir gandrīz pabeigts gandrīz 100%. Neskatoties uz to, pastāv atšķirības absorbcija. Būtiskās aminoskābes, piemēram, metionīns, leicīns, izoleicīns un valīns uzsūcas daudz ātrāk nekā nebūtiskas aminoskābes. Uztura un endogēno olbaltumvielu sadalīšana zemas molekulmasas šķelšanās produktos ir svarīga ne tikai peptīdu un aminoskābju uzņemšanai enterocītos, bet arī kalpo olbaltumvielu molekulas svešās dabas novēršanai un imunoloģisko reakciju izslēgšanai.