Abstrakt
Fenylalanin patří mezi esenciální glukoplastické i
ketoplastické aminokyseliny. Fenylalanin je prekurzorem pro biosyntézu hormonů
adrenalinu, thyroxinu a trijodthyroninu. Polovina fenylalaninu přijatého
potravou je metabolizována na tyrozin a druhá polovina, nezbytná pro růst, je
syntetizována na bílkovinu.
Terminologie
Fenylalanin, 2-amino-3-fenylpropionát
Synonyma
2-amino-3-fenylpropionát
Odkazy na jiné
relevantní dokumenty, další informace
Dědičné
metabolické poruchy aminokyselin
Chemická a fyzikální
charakteristika, struktura a povaha analytu
Fenylalanin (Phe), NH2CH(CH2C6H5)COOH,
C9H11O2N
m.h. 165,2
Kyselá disociační konstanta pK (25 oC)
1,83; 9,13
Izoelektrický bod pI 5,48
Fenylalanin je esenciální aminokyselina, tzn.
nelze ji v organizmu syntetizovat, musí se získat potravou nebo štěpením
tkáňových bílkovin. Podle chemického charakteru jejího postranního řetězce ji řadíme
mezi nepolární aminokyseliny. Postranní řetězec se uplatňuje
v hydrofobních interakcích bílkovin.
Aromatický kruh fenylalaninu funguje jako
chromofor a absorbuje ultrafialové záření v oblasti vlnových délek 260-300
nm.
Fenylalanin obsahuje asymetrický atom uhlíku,
existuje proto ve dvou enantiomerních konfiguracích - D a L, v bílkovinách
se vyskytují pouze L-formy.
Role v metabolismu
Fenylalanin je spolu s tyrozinem prekurzorem
pro biosyntézu hormonů adrenalinu (dřeň nadledvin), thyroxinu a trijodthyroninu
(štítná žláza), dále pro biosyntézu melaninů (pigmentů kůže, vlasů, vousů,
očí). Polovina fenylalaninu přijatého potravou je metabolizována na tyrozin a
druhá polovina, nezbytná pro růst, je syntetizována na bílkovinu.
Zdroj (syntéza,
příjem)
Fenylalanin patří mezi esenciální aminokyseliny,
nelze ji tedy v organizmu syntetizovat. Její biosyntéza probíhá vesměs jen
u rostlin a mikroorganismů a je společná pro všechny aromatické aminokyseliny.
Biosyntéza aromatických aminokyselin začíná kondenzací fosfoenolpryruvátu
(meziprodukt glykolýzy)
a erytróza-4-fosfátu (meziprodukt regenerační fáze pentózového cyklu). Dále přes řadu
meziproduktů vzniká šikimát, který reaguje s dalším fosfoenolpyruvátem na
chorismát. Zde se cesta biosyntézy aromatických aminokyselin větví, biosyntéza
fenylalaninu probíhá následovně: z chorismátu vzniká prefenát, dále fenylpyruvát
a z fenylpyruvátu vzniká fenylalanin.
Průmyslově je fenylalanin (stejně jako většina
aminokyselin) vyráběn biosyntézou užitím mikroorganismů nebo chemickou syntézou
nebo kombinací chemické syntézy a různých biotechnologických postupů. Je
používán jako součástí krmiv pro užitková zvířata, ochucovadlo potravin,
konzervační a antioxidační přípravky.
Distribuce v
organismu, obsah ve tkáních
Fenylalanin je esenciální aminokyselina s
ubikviterním výskytem. Výrazně zvýšené hladiny lze nalézt ve všech tělesných
tekutinách při hyperfenylalaninémii a
klasické fenylketonurii (OMIM
264070). Mírně zvýšené hladiny v krvi se vyskytují při
primapterinurii.
Poruchy metabolismu fenylalaninu.
Způsob vylučování nebo
metabolismusOSN-E
Fenylalanin patří mezi glukoplastické a
ketoplastické aminokyseliny. Hlavní cesta odbourávání fenylalaninu je jeho
hydroxylace na tyrozin za katalýzy fenylalaninhydroxylázy. Odbourávání
pokračuje složitým několikastupňovým procesem: tyrozin je transaminován na
4-hydroxyfenylpyruvát, ze kterého přes několik meziproduktů vzniká
4-fumarylacetoacetát. Z 4-fumarylacetoacetátu je odštěpen fumarát, který
vstupuje do citrátového cyklu a ze zbylého acetoacetátu mohou být syntetizovány
mastné kyseliny.
Vedlejší cesty odbourávání fenylalaninu, např.
transaminace na fenylpyrohroznan, jsou použity ve větší míře jen při hromadění
fenylalaninu v organismu za patologických podmínek.
Literatura
Z.Vodrážka: Biochemie. Academia, Praha 1992.
P.Karlson, W.Gerok, W.Gross: Pathobiochemie.
Academia, Praha 1987.
Autorské poznámky
Karolína Pešková
recenze Viktor Kožich