Метионин

Метионин (сокращенно Met или M) – альфа-аминокислота с химической формулой HO2CCH (NH2) CH2CH2SCH3. Эта незаменимая аминокислота классифицируется как неполярная. Она кодируется кодоном инициации AUG, который указывает на кодирующую область мРНК, где начинается трансляция в белок.

Фармакологическая группа: аминокислоты; незаменимые аминокислоты
Фармакологическое действие: Восполняющее дефицит аминокислот, метаболическое, гепатопротекторное. Регулирует азотистый баланс. Содержит подвижную метильную группу и участвует в процессах метилирования, обеспечивающих синтез холина, адреналина, креатина и др. биологически важных соединений, обезвреживание токсических продуктов, образование фосфолипидов. Тормозит отложение в печени нейтрального жира, оказывает липотропный эффект (удаление из печени избытка жира). Модулирует эффект гормонов и витаминов (В12, аскорбиновой и фолиевой кислот).

Молекула Метионина

Вместе с цистеином, метионин является одной из двух серосодержащих протеиногенных аминокислот. Ее производное S-аденозилметионин (SAM) служит в качестве метильного донора. Метионин является промежуточным соединением в биосинтезе цистеина, карнитина, таурина, лецитина, фосфатидилхолина и других фосфолипидов. Неправильное преобразование метионина может привести к развитию атеросклероза.

Метионин также используется растениями для синтеза этилена. Этот процесс известен как «цикл Янга» или «цикл метионина». Метионин является одной из двух аминокислот, кодируемых одним кодоном (AUG) в стандартном генетическом коде (вторая - триптофан, кодируемая кодоном UGG). Кодон AUG является также наиболее распространенным эукариотным «пусковым» сообщением для рибосомы, сигнализирующим о начале трансляции белка из мРНК, когда кодон AUG находится в консенсусной последовательности Козак. Как следствие, метионин часто включается в N-концевое положение белков у эукариот и архебактерий во время трансляции, хотя он может быть удален в ходе пост-трансляционной модификации. У бактерий производное N-формилметионин используется в качестве начальной [[аминокислоты|аминокислоты]].

Так как метионин является незаменимой аминокислотой, он не может синтезироваться в организме человека, и его необходимо принимать в пищу отдельно или в виде метионин-содержащих белков. У растений и микроорганизмов метионин синтезируется с помощью аспарагиновой кислоты и цистеина. Сначала аспарагиновая кислота превращается с помощью бета-аспартил-полуальдегида в гомосерин, вводя пару смежных метиленовых групп. Гомосерин преобразуется в О-сукцинил гомосерин, который затем, в результате реакции с цистеином, образует цистатионин, который расщепляется с получением гомоцистеина. При последующем метилировании тиольной группы фолатами создается метионин. Как цистатионин-гамма-синтаза, так и цистатионин-бета-лиаза требуют присутствия в качестве кофактора пиридоксил-5'-фосфата, тогда как для гомоцистеин-метилтрансферазы необходим кофактор витамин В12. Ферменты, участвующие в биосинтезе метионина:

  Аспартокиназа
  Аспартат-семиальдегид дегидрогиназа
  Гомосериндегидрогеназа
  Гомосерин O-транссуцинилаза
  Цистатионин-гамма-синтаза
  Цистатионин-бета-лиаза
  Метионинсинтетаза (у млекопитающих этот этап выполняется гомоцистеин метилтрансферазой или бетаин-гомоцистеин S-метилтрансферазой)

Хотя млекопитающие не способны синтезировать метионин, они все же могут использовать его в различных биохимических реакциях:

Метионин преобразуется в S-аденозилметионин (SAM) с помощью (1) метионин аденосилтрансферазы. SAM служит в качестве метил-донора во многих реакциях (2) метилтрансферазы, и преобразуется в S-аденозилгомоцистеин (САК). (3) Аденосилгомоцистеиназа преобразует САК в гомоцистеин. Гомоцистеин может быть использован либо для регенерации метионина, либо для формирования цистеина.

Метионин может быть регенерирован из гомоцистеина с помощью (4) метионин синтазы в реакции, для осуществления которой необходим витамин В12 в качестве кофактора. Гомоцистеин может быть также реметилизирован с использованием глицинбетаина (NNN-триметилглицина, ТМГ) в метионин через фермент бетаин-гомоцистеин-метилтрансферазы (EC2.1.1.5, BHMT). BHMT составляет до 1,5% от общего растворимого белка печени, и недавние данные свидетельствуют о том, что она может иметь большее влияние на гомеостаз метионина и гомоцистеина, чем метионин синтаза.

Гомоцистеин может быть преобразован в цистеин.

  (5) цистатионин-бета-синтаза (PLP-зависимый фермент) объединяет гомоцистеин и серин, производя цистатионин. Вместо того, чтобы разрушать цистатионин через цистатионин-бета-лиазу, как на пути биосинтеза, цистатионин разбивается на цистеин и альфа-кетобутират через (6) цистатионин-гамма-лиазу.
  (7) фермент дегидрогеназы альфа-кетокислоты преобразует альфа-кетобутират в пропионил-КоА, который метаболизируется в сукцинил-КоА.

Рацемический метионин может быть синтезирован из диэтилового фталимидомалоната натрия при помощи алкилирования с хлорэтилметилсульфидом (ClCH2CH2SCH3) и дальнейшего гидролиза и декарбоксилирования.

Большое количество метионина можно найти в яйцах, семенах кунжута, бразильских орехах, рыбе, мясе и некоторых других семенах растений; а также в зернах. Большинство фруктов и овощей содержат очень небольшие количества метионина, как и большинство бобовых. Рацемический метионин иногда добавляют в качестве ингредиента для кормов.

Существуют научные доказательства того, что ограничение потребления метионина может увеличить продолжительность жизни некоторых животных. Исследование 2005 года показало, что ограничение в потреблении метионина без ограничения калорий вызывало увеличение продолжительности жизни мышей. Исследование, опубликованное Nature показало, что добавление в рацион дрозофил больших количеств незаменимой аминокислоты метионина при диетических ограничениях прочих незаменимых аминокислот (EAAs) восстанавливало плодовитость без снижения продолжительности жизни, характерной для диетических ограничений. Однако в сочетании с одним или несколькими другими EAAs метионин действует, сокращая продолжительность жизни. Другие исследования показали, что ограничения метионина также препятствуют процессам развития болезней, связанным со старением, у мышей и ингибируют канцерогенез толстой кишки у крыс. Исследование 2009 года на крысах показало, что «добавление метионина в рацион увеличивает производство митохондриального АФК и митохондриальных окислительных повреждений ДНК в митохондриях печени крыс, что говорит о возможной гепатотоксичности вещества». Однако метионин является незаменимой аминокислотой, и ее нельзя полностью удалять из рациона животных, не находящихся в зоне риска заболевания или смерти. Например, у крыс, в диете которых отсутствует метионин, часто наблюдается развитие стеатогепатита (жировой дистрофии печени), анемии и потери двух третей массы тела в течение 5 недель. Применение метионина уменьшает патологические последствия такой диеты.

DL-метионин иногда дается в качестве добавки для питания собак, за счет снижения рН мочи вещество помогает снизить вред, наносимый мочой собак газонам и цветам. Допускается добавление метионина в органические корма для птиц в США.

Метионин принимают при заболеваниях печени (цирроз, алкогольная гепатопатия, токсический гепатит), дистрофии, белковой недостаточности. Отпускается из аптек по рецепту врача.

:Tags

Читать еще: Liver Stabil , АКТГ (Адренокортикотропный гормон) , Кэмпас (Алемтузумаб) , Сесамин , Цетиризин дигидрохлорид ,