Съображения за метаболизма на протеините - DBSS INTERNATIONAL

протеините

Получавайте предложения за свързани научни статии от WhatsApp на място.
Искам предложения

Човешкото тяло зависи от три макронутриента, за да произвежда енергия, която се използва за развитието на мускулна работа и различни клетъчни функции, включително реконструкция и синтез на нови клетки и тъкани. По-специално, протеините са молекули, които се отличават структурно от въглехидратите и мазнините чрез присъствието на аминогрупата (NH2-). Освен това, в човешкото тяло протеините са повсеместни и се считат за „молекули на действие“ в рамките на биохимията. Протеините се състоят от аминокиселини, 21 от които се използват от всяка клетка в тялото за изграждане на протеини (не забравяйте, че аминокиселина 21 е L-селеноцистеин, общ остатък в последователността на някои селенопротеини (Фигура 1). Дори в в случай на някои едноклетъчни организми има протеиногенна аминокиселина номер 22 или пиролизин).

Фигура 1. Молекулни структури на 21 протеиногенни аминокиселини. Взето от: Cojocarl D, Катедра по медицинска биофизика, Университет в Торонто, 2010.

Като вземем предвид голямото количество нови данни и незнанието на някои важни понятия в протеиновия метаболизъм, по-долу ще обясним от обща гледна точка, но с достатъчна биохимична дълбочина, някои от тях:

ПОВЪЛНЕТЕ ПРОТЕЙКО "ОБОРОТ"

Много специална характеристика на протеиновия метаболизъм е съвместното съществуване на протеиновия синтез и процесите на разграждане (Фигура 2). Настъпва замяна или оборот. Този оборот е по-бърз за протеините на чревната лигавица, еритроцитите или кожата и много по-малко за протеините на съединителната тъкан и нервната система например. Във всеки случай може да се счита, че дневният белтъчен оборот достига до 2% от общите телесни протеини, което се нарича лабилен телесен протеин (Álvarez L & Iglesias I, 2004).

Фигура 2. Оборот Протеин. Балансът на синтеза и разграждането на протеините определя размера и функцията на миоцита (мускулната клетка). Протеините, които са повредени, неправилно нагънати, със синтетични грешки или вече са безполезни, се разграждат до аминокиселини, които се използват за синтеза на нови функционални протеини. Изображението е взето от: Baskin KK & Taegtmeyer H. Премахване на натиска върху сърцето: тънкостите на атрофичното ремоделиране. Cardiovasc Res.2011, 90 (2): 243-250.

Въпреки че независимите ефекти или на енергийния прием, или на хранителните протеини върху телесния състав са били задълбочено проучени (както и енергийният потенциал, ендокринните и метаболитните механизми, които обясняват адаптациите на организма към манипулирането на хранителната енергия и протеините); взаимодействието между енергийния статус и приема на протеини върху обмена на протеини в скелетните мускули и свързаните с тях регулаторни системи остава до голяма степен неизследвано. Последните проучвания от различни изследователски групи предоставят последователни данни, демонстриращи интерактивни ефекти на енергията и протеините върху оборота на мускулните протеини (Pasiakos SM, et al. 2015), които ще обясним по-долу.

Повечето от аминокиселините от протеолиза (разграждане на протеини) се използват повторно при ресинтеза на протеини, въпреки че значителна част се катаболизира (между 15-20% от общия брой), което изисква тяхното диетично заместване (Álvarez L & Iglesias I, 2004). Преведени във фигури за мъж с височина 1,70 м и тегло 70 кг, телесните протеини съставляват около 11-12 кг, а лабилният телесен протеин ще бъде около 240 g. Следователно диетичният заместител трябва да надвишава около 40 грама (стойност, която съответства на 15-20%, които се катаболизират от тези 240 g лабилен протеин), поради което изискванията за нормален възрастен са установени малко над това количество, около 60 грама.

Сега оборот Скелетните мускулни протеини са динамичен процес, който включва синтеза на нови протеини и разграждането на съществуващите, но скоростта на този процес ще зависи от наличието на аминокиселини и разграждането на ендогенния протеин. Както вече споменахме, цикличното поведение на аминокиселините между синтеза и разграждането на мускулния протеин е от решаващо значение за растежа, поддържането и възстановяването на телесните тъкани, което улеснява адаптацията и възстановяването след физическите механизми, които причиняват метаболитен стрес (напр. Хипертрофия рутина) (Pasiakos SM, et al. 2015); следователно неправилното функциониране на този мускулен оборот може да е фактор, допринасящ за прогресивната загуба на чиста маса (напр. саркопения) (Murton AJ, 2015). The оборот Мускулите се регулират от вътреклетъчни анаболни сигнали и протеолитични системи, които са разгледани по-подробно в следващите редове:

- Регулиране на синтеза на мускулни протеини

- Регулиране на разграждането на мускулния протеин

Фигура 4. Протеазомно действие по време на белтъчния оборот. Представянето показва комплекса 20S и регулаторния регион 19S. Оранжевите области съответстват на местата за разпознаване на полиубиквитиновите вериги, които са свързани с протеина, който трябва да се разгради (Набиране на субстрат), който е насочен към центъра на комплекса 20S за неговата хидролиза (Годеж). Впоследствие се извършват процеси на десубиквитинация, след като протеинът, който трябва да се катаболизира, се разгъне и премести през ядрото на 20S комплекса, където накрая ще претърпи протеолиза. Фигура взета от: Bhattacharyya S, et al. Nature Reviews Молекулярно-клетъчна биология, 2014 г., петнадесет: 122–133.

Протеазомата е съществен компонент в системата за контрол на качеството на протеините. Вашето инхибиране е смъртоносна, поради факта, че ще позволи натрупването на протеини без разграждане, които са потенциално токсични, в допълнение към генериране на аминокиселинен дисбаланс поради факта, че споменатите протеини без разграждане биха обездвижили нормалното рециклиране на аминокиселини (Baumann K, 2014 ).