Avainero oksidatiivisen ja ei-hapettavan deaminoinnin välillä on, että oksidatiivinen deaminaatio tapahtuu aminohappojen aminohappojen hapettumisen kautta, kun taas ei-hapettava deaminaatio tapahtuu muiden reaktioiden kuin hapettumisen kautta.
Deaminaatio on nimensä mukaisesti amiiniryhmän poistamista mistä tahansa molekyylistä. Nämä ovat deaminaasientsyymien katalysoimia kemiallisia reaktioita. Kehossamme tämän tyyppisiä reaktioita esiintyy maksassa ja joskus myös munuaisissa (esim. glutamaatin deaminaatio munuaisissa). Siellä poistettu amiiniryhmä muuttuu ammoniakiksi ja erittyy kehostamme. Lisäksi on neljä pääreaktiota, jotka tapahtuvat deaminaatioreaktioina; ne ovat hapetus, pelkistys, hydrolyysi ja molekyylinsisäiset reaktiot. Näistä hapetusta lukuun ottamatta muut reaktiot ovat ei-hapettavia reaktioita.
Mitä on oksidatiivinen deaminaatio?
Oksidatiivinen deaminaatio on prosessi, jossa amiiniryhmä poistetaan molekyylistä hapettumisen kautta. Tämän tyyppisiä reaktioita esiintyy pääasiassa maksassa ja munuaisissa. Se sisältää alfa-ketohappojen ja joidenkin muiden hapettuneiden tuotteiden muodostumisen amiiniryhmistä. Tämä reaktio on erittäin tärkeä aminohappojen kataboliassa. Se muodostaa kataboloituneen tuotteen aminohapoista. tämän reaktion sivutuote on ammoniakki, joka on myrkyllinen sivutuote. Tässä amiiniryhmä muuttuu ammoniakiksi. Ja sitten tämä ammoniakki muuttuu ureaksi ja erittyy kehostamme.
Kuva 01: Glutamaatin oksidatiivinen deaminaatio
Useimmiten glutamiinihappo tai glutamaatti on tämän tyyppisten reaktioiden pääreagenssi. Koska glutamiinihappo on monien soluissamme tapahtuvien transaminaatioreaktioiden lopputuote. Lisäksi tähän reaktioon osallistuva entsyymi on glutamaattidehydrogenaasi. Tämä entsyymi katalysoi aminoryhmän siirtymistä alfa-ketohapporyhmään. On myös toinen entsyymi, joka osallistuu tämäntyyppisiin reaktioihin. Se on monoamiinioksidaasientsyymi, joka katalysoi deaminaatiota happea lisäämällä.
Mitä on ei-oksidatiivinen deaminaatio?
Ei oksidatiivinen deaminaatio on prosessi, jossa amiiniryhmä poistetaan molekyylistä erilaisten reaktioiden kuin hapettumisen kautta. Kutsumme sitä "suoraksi deaminaatioksi" ilman hapettumista. Näitä reaktioita ovat pelkistys, hydrolyysi ja molekyylinsisäiset reaktiot. Tähän reaktioon liittyy kuitenkin myös myrkyllisen ammoniakin sivutuotteen tuotanto aminohapoista. Lisäksi yleisimmät aminohapot, jotka käyvät läpi tämäntyyppisiä reaktioita, ovat seriini, treoniini, kysteiini ja histidiini. Samoin yleisimmät tähän reaktioon osallistuvat entsyymit ovat dehydrataasit, lyaasit ja amidihydrolaasit.
Kuva 02: Seriini, joka käy läpi ei-oksidatiivisen deaminoinnin
Deaminaatio pelkistyy pelkistämällä amiiniryhmä rasvahapoksi. Hydrolyyttinen deaminaatio sisältää amiiniryhmän muuttamisen hydroksihapporyhmäksi. Molekyylisisäisestä reaktiosta amiiniryhmä muuttuu tyydyttymättömäksi rasvahapporyhmäksi. Esimerkiksi dehydrataasientsyymit voivat muuttaa seriinin pyruvaaiksi ja ammoniakiksi ja myös treoniinin alfa-ketobutyraatiksi ja ammoniakiksi.
Mitä eroa on hapettavalla ja ei-oksidatiivisella deaminaatiolla?
Deaminaatio on amiiniryhmän poistamista molekyylistä. Siten deaminaatiossa amiiniryhmä muuttuu erilaisiksi muiksi tuotteiksi sen läpikäyvän reaktion tyypistä riippuen. Keskeinen ero oksidatiivisen ja ei-hapettavan deaminoinnin välillä on, että oksidatiivinen deaminaatio tapahtuu aminoryhmän aminohappojen hapettumisen kautta, kun taas ei-hapettava deaminaatio tapahtuu muiden reaktioiden kuin hapettumisen kautta. Tämän eron vuoksi myös näihin prosesseihin liittyvät kemialliset reaktiot eroavat toisistaan. Toisin sanoen oksidatiivinen deaminaatio sisältää hapettumisen, kun taas ei-hapettava deaminaatio sisältää pelkistyksen, hydrolyysin tai molekyylinsisäisiä reaktioita. Lisäksi toinen merkittävä ero oksidatiivisen ja ei-hapettavan deaminoinnin välillä on näihin reaktioihin osallistuvissa entsyymeissä. Toisin sanoen glutamaattidehydrogenaasi ja monoamiinioksidaasi osallistuvat oksidatiiviseen prosessiin, kun taas dehydrataasit, lyaasit ja amidihydrolaasit osallistuvat ei-hapettavaan prosessiin entsyymeinä.
Alla oleva infografiikka esittelee eron oksidatiivisen ja ei-hapettavan deaminoinnin välillä taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Oksidatiivinen vs ei-oksidatiivinen deaminaatio
Deaminaatio on ammoniakin vapautumista amiiniryhmän deaminoinnin kautta. Oksidatiivista ja ei-oksidatiivista deaminaatiota on kahta päätyyppiä. Ei-hapettava deaminaatio sisältää muut reaktiot kuin hapettumisen, kuten pelkistyksen, hydrolyysin ja molekyylinsisäiset reaktiot. Siksi avainero oksidatiivisen ja ei-hapettavan deaminoinnin välillä on, että oksidatiivinen deaminaatio tapahtuu aminohappojen aminohappojen hapettumisen kautta, kun taas ei-hapettava deaminaatio tapahtuu muiden reaktioiden kuin hapettumisen kautta.
