Reações anapleróticas - Anaplerotic reactions

As reações anapleróticas (do grego ἀνά = 'para cima' e πληρόω = 'encher') são reações químicas que formam intermediários de uma via metabólica . Exemplos disso são encontrados no ciclo do ácido cítrico (ciclo do TCA). Na função normal desse ciclo de respiração, as concentrações de intermediários do TCA permanecem constantes; entretanto, muitas reações biossintéticas também usam essas moléculas como substrato. A anaplerose é o ato de reabastecer os intermediários do ciclo do TCA que foram extraídos para a biossíntese (nas chamadas reações anapleróticas ).

O ciclo do TCA é um centro do metabolismo, com importância central tanto na produção de energia quanto na biossíntese. Portanto, é crucial para a célula regular as concentrações dos metabólitos do ciclo do TCA na mitocôndria. O fluxo anaplerótico deve equilibrar o fluxo cataplerótico para manter a homeostase do metabolismo celular.

Reações do metabolismo anaplerótico

Existem 5 reações principais classificadas como anapleróticas e estima-se que a produção de oxaloacetato a partir do piruvato tenha a maior importância fisiológica.

A partir de Para Reação Notas
Piruvato oxaloacetato piruvato + HCO 3 - + ATP oxaloacetato + ADP + P i + H 2 O Essa reação é catalisada pela piruvato carboxilase , uma enzima ativada pela acetil-CoA , indicando falta de oxaloacetato . Ocorre nas mitocôndrias de animais . Reação anaplerótica mais importante; dependendo da gravidade, a deficiência causa acidose láctica, deficiência psicomotora grave ou morte na infância [1]

O piruvato também pode ser convertido em L-malato , outro intermediário, de maneira semelhante.

Aspartato oxaloacetato - Esta é uma reação reversível formando oxaloacetato a partir do aspartato em uma reação de transaminação , via aspartato transaminase .
Glutamato α- cetoglutarato glutamato + NAD + + H 2 O NH 4 + + α-cetoglutarato + NADH + H + . Esta reação é catalisada pela glutamato-desidrogenase .
β-Oxidação de ácidos graxos succinil-CoA - Quando os ácidos graxos de cadeia ímpar são oxidados, uma molécula de succinil-CoA é formada por ácido graxo. A enzima final é a metilmalonil-CoA mutase . Triheptanoína (gordura com três ácidos graxos heptanóicos (C7: 0)) pode ser usada para tratar a deficiência de piruvato carboxilase
adenilossuccinato fumarato adenilossuccinato AMP + fumarato Esta reação é catalisada pela adenilosuccinato liase e ocorre na síntese das purinas e no ciclo dos nucleotídeos das purinas. O defeito desta enzima [2] causa retardo psicomotor.

O malato é criado pela PEP carboxilase e malato desidrogenase no citosol . O malato, na matriz mitocondrial , pode ser usado para fazer piruvato (catalisado pela enzima málica ) ou ácido oxaloacético , os quais podem entrar no ciclo do ácido cítrico .

A glutamina também pode ser usada para produzir oxaloacetato durante reações anapleróticas em vários tipos de células por meio de "glutaminólise", que também é observada em muitas células transformadas com c-Myc.

Doenças do metabolismo anaplerótico

A deficiência de piruvato carboxilase é um distúrbio metabólico hereditário em que a anaplerose é bastante reduzida. Outros substratos anapleróticos, como o triglicerídeo triheptanoína contendo carbono ímpar, podem ser usados ​​para tratar esse distúrbio.

Referências

  1. ^ Owen O, Kalhan S, Hanson R (2002). "O papel chave da anaplerose e cataplerose para a função do ciclo do ácido cítrico" . J. Biol. Chem . 277 (34): 30409–12. doi : 10.1074 / jbc.R200006200 . PMID  12087111 .
  2. ^ DeBerardinis, e outros. A biologia do câncer: a reprogramação metabólica alimenta o crescimento e a proliferação celular. Cell Metabolism 7, January 2008
  3. ^ Habarou F, Brassier A, Rio M, Chrétien D, Monnot S, Barbier V, Barouki R, Bonnefont JP, Boddaert N, Chadefaux-Vekemans B, Le Moyec L, Bastin J, Ottolenghi C, de Lonlay P (2015). "Deficiência de piruvato carboxilase: Uma causa subestimada de acidose láctica" . Mol Genet Metab Rep . 2 : 25–31. doi : 10.1016 / j.ymgmr.2014.11.001 . PMC  5471145 . PMID  28649521 .


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