Amminoacidi chetogenici
Gli amminoacidi chetogenici (KAA) sono amminoacidi che possono essere degradati in acetil-CoA o acetoacetato e possono quindi portare alla produzione di acidi grassi o corpi chetonici .
I corpi chetonici sono composti idrosolubili ovvero acetone, acido acetoacetico e acido β-idrossibutirrico.
I corpi chetonici sono trasportati dal fegato ad altri tessuti, dove l’acetoacetato e il β-idrossibutirrato possono essere riconvertiti in acetil-CoA per produrre energia, tramite il ciclo di Krebs. Un accumulo di corpi chetonici è detto chetosi condizione in cui l’organismo ottiene energia bruciando i grassi e producendo chetoni.
Mentre la grande maggioranza dei corpi chetonici è sintetizzata dall’acetil CoA che deriva dalla β -ossidazione degli acidi grassi nei mitocondri, una piccola quantità può essere sintetizzata dagli amminoacidi chetogenici
Gli amminoacidi chetogenici si differenziano quindi dagli amminoacidi glucogenici in quanto questi ultimi possono essere impiegati per essere convertiti a glucosio tramite il processo di gluconeogenesi.
Gli amminoacidi che sono sia chetogenici e glucogenici sono triptofano, fenilalanina, tirosina, isoleucina e treonina mentre quelli rimanenti sono esclusivamente glucogenici
Lisina e leucina sono gli unici amminoacidi puramente chetogenici, poiché vengono degradati nei precursori per la sintesi del corpo chetonico, acetil-CoA e acetoacetato.
Lisina
Il primo passo nella via catabolica della lisina è la reazione con α-chetoglutarato con formazione della saccaropina.
Le reazioni coinvolte, catalizzate dalle saccaropine deidrogenasi, sono:
lisina + α-chetoglutarato ⇌ saccaropina ⇌ glutammato + 2-aminoadipato 6-semialdeide
Il catabolismo dell’acido 2-aminoadipico procede attraverso la decarbossilazione a una serie di esteri di CoA che terminano in acetil-CoA.
Leucina
Nella prima fase della degradazione della leucina avviene la transaminazione dall’amminoacido per produrre α-chetoisocaproato. Quest’ultimo è decarbossilato per formare isovaleril-CoA che, a seguito di deidrogenazione, forma il β-metilcrotonil-CoA .
Il β-metilcrotonil-CoA è carbossilato dall’enzima etilcrotonil-CoA carbossilasi per formare β-metilglutaconil-CoA che è quindi idratato dalla β-metilglutaconil-CoA idratasi per formare β-idrossi-β-metilglutaril-CoA.
Esso è poi scisso in acetil-CoA e acetoacetato. L’enzima che catalizza quest’ultimo stadio è la 3-idrossi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) liasi.