Põhiline erinevus oksüdatiivse ja mitteoksüdatiivse deamineerimise vahel on see, et oksüdatiivne deamineerimine toimub aminorühma aminohapete oksüdeerimise teel, samas kui mitteoksüdatiivne deamineerimine toimub muude reaktsioonide kui oksüdatsiooni kaudu.
Deamineerimine on, nagu selle nimi kirjeldab, amiinirühma eemaldamine mis tahes molekulist. Need on keemilised reaktsioonid, mida katalüüsivad deaminaasi ensüümid. Meie kehas tekivad seda tüüpi reaktsioonid maksas ja mõnikord ka neerudes (nt glutamaadi deaminatsioon neerudes). Seal muutub eemaldatud amiinirühm ammoniaagiks ja eritub meie kehast. Lisaks on neli peamist reaktsiooni, mis toimuvad deaminatsioonireaktsioonidena; need on oksüdatsioon, redutseerimine, hüdrolüüs ja molekulisisesed reaktsioonid. Muud reaktsioonid, välja arvatud oksüdatsioon, on mitteoksüdatiivsed.
Mis on oksüdatiivne deaminatsioon?
Oksüdatiivne deamineerimine on amiinirühma eemaldamise protsess molekulist oksüdatsiooni teel. Seda tüüpi reaktsioonid esinevad peamiselt maksas ja neerudes. See hõlmab alfa-ketohapete ja mõnede muude oksüdeeritud toodete teket amiinirühmadest. See reaktsioon on aminohapete katabolismis väga oluline. See moodustab aminohapetest kataboliseeritud produkti. Selle reaktsiooni kõrvalsaadus on ammoniaak, mis on toksiline kõrvalsaadus. Siin muutub amiinrühm ammoniaagiks. Ja siis muutub see ammoniaak karbamiidiks ja eritub meie kehast.
Joonis 01: Glutamaadi oksüdatiivne deaminatsioon
Enamasti on seda tüüpi reaktsioonide peamiseks reagendiks glutamiinhape või glutamaat. Sest glutamiinhape on paljude meie rakkudes toimuvate transamiinimisreaktsioonide lõpp-produkt. Lisaks on selles reaktsioonis osalev ensüüm glutamaatdehüdrogenaas. See ensüüm katalüüsib aminorühma üleminekut alfa-ketohapperühmaks. Seda tüüpi reaktsioonides osaleb ka teine ensüüm. See on monoamiini oksüdaasi ensüüm, mis katalüüsib deaminatsiooni hapniku lisamise teel.
Mis on mitteoksüdatiivne deamineerimine?
Mitteoksüdatiivne deamineerimine on amiinirühma eemaldamise protsess molekulist erinevate reaktsioonide kaudu peale oksüdatsiooni. Me nimetame seda "otseks deaminatsiooniks" ilma oksüdatsioonita. Need reaktsioonid hõlmavad redutseerimist, hüdrolüüsi ja molekulisiseseid reaktsioone. Kuid see reaktsioon hõlmab ka mürgise kõrvalprodukti ammoniaagi tootmist aminohapetest. Pealegi on seda tüüpi reaktsioonid kõige levinumad aminohapped seriin, treoniin, tsüsteiin ja histidiin. Samuti on selles reaktsioonis kõige tavalisemad ensüümid dehüdrataasid, lüaasid ja amiidhüdrolaasid.
Joonis 02: Seriin, mis läbib mitteoksüdatiivse deaminatsiooni
Deamineerimise redutseerimine toimub amiinirühma redutseerimisel rasvhappeks. Hüdrolüütiline deamineerimine hõlmab amiinirühma muundamist hüdroksühapperühmaks. Molekulaarses reaktsioonis muundub amiinrühm küllastumata rasvhapete rühmaks. Näiteks võivad dehüdrataasi ensüümid muuta seriini püruvaadiks ja ammoniaagiks ning treoniini alfa-ketobutüraadiks ja ammoniaagiks.
Mis vahe on oksüdatiivsel ja mitteoksüdatiivsel deaminatsioonil?
Deamineerimine on amiinrühma eemaldamine molekulist. Seega muundub amiinrühm deamineerimisel erinevateks muudeks produktideks, olenev alt reaktsiooni tüübist. Peamine erinevus oksüdatiivse ja mitteoksüdatiivse deamineerimise vahel on see, et oksüdatiivne deamineerimine toimub aminorühma aminohapete oksüdeerimise kaudu, samas kui mitteoksüdatiivne deamineerimine toimub muude reaktsioonide kui oksüdatsiooni kaudu. Selle erinevuse tõttu on ka nendes protsessides osalevad keemilised reaktsioonid üksteisest erinevad. See tähendab, et oksüdatiivne deamineerimine hõlmab oksüdatsiooni, samas kui mitteoksüdatiivne deamineerimine hõlmab redutseerimist, hüdrolüüsi või molekulisiseseid reaktsioone. Veel üks oluline erinevus oksüdatiivse ja mitteoksüdatiivse deamineerimise vahel on nendes reaktsioonides osalevates ensüümides. See tähendab, et glutamaatdehüdrogenaas ja monoamiinoksüdaas osalevad oksüdatiivses protsessis, samas kui dehüdrataasid, lüaasid ja amiidhüdrolaasid osalevad mitteoksüdatiivses protsessis ensüümidena.
Allpool olev infograafik kirjeldab tabelina oksüdatiivse ja mitteoksüdatiivse deaminatsiooni erinevust.
Kokkuvõte – oksüdatiivne vs mitteoksüdatiivne deaminatsioon
Deamineerimine on ammoniaagi vabastamine amiinrühma deamineerimise teel. Oksüdatiivset ja mitteoksüdatiivset deaminatsiooni on kaks peamist tüüpi. Mitteoksüdatiivne deamineerimine hõlmab muid reaktsioone peale oksüdatsiooni, nagu redutseerimine, hüdrolüüs ja molekulisisesed reaktsioonid. Seega on peamine erinevus oksüdatiivse ja mitteoksüdatiivse deamineerimise vahel see, et oksüdatiivne deamineerimine toimub aminorühma aminohapete oksüdeerimise teel, samas kui mitteoksüdatiivne deamineerimine toimub muude reaktsioonide kui oksüdatsiooni kaudu.
