Reacciones de transaminación
Una reacción de transaminación es la primera etapa de la desasimilación de los aminoácidos, y sirve para encauzar los grupos amino hacia el α-cetoglutarato, para transformarlo en glutamato que posteriormente será sometido a una reacción de desaminación oxidativa, catalizada por la glutamato deshidrogenasa, formándose un ión amonio que será utilizado para generar urea.
La reacción catalizada por las transaminasas es la siguiente:
aminoácido (1) + α-cetoácido (1) <==> α-cetoácido (2) + aminoácido (2)
En las células existen muchos tipos de transaminasas que utilizan el α-cetoglutarato como aceptor del grupo amino, pero se diferencian entre ellas por la especificidad respecto al aminoácido utilizado.
Las reacciones catalizadas por tales enzimas son fácilmente reversibles (su constante de equilibrio, de hecho, está muy cercana a 1).
Todas las transaminasas utilizan el mismo grupo prostético, el piridoxal fosfato (una forma coenzimática de la vitamina B6), que es transportador temporal del grupo amino.
El piridoxal fosfato se enlaza covalentemente con el grupo amino ε de un residuo de lisina, en ausencia de sustrato (el aminoácido). Cuando llega el aminoácido, su grupo amino α es sustituido por el grupo amino ε de la lisina. La nueva base de Schiff que se ha creado queda soldada al sitio activo de la enzima mediante la formación de uniones múltiples no covalentes.
La enzima pierde un protón del carbono α, formando un intermediario quinonoide, cuya reprotonación determina la producción de una cenitina que presenta una doble unión entre el carbono α y el nitrógeno del sustrato enlazado.
Una reacción sucesiva de hidrólisis determina la separación de un α-cetoácido y la formación de piridoxamina fosfato.
aminoácido (1) + enzima-piridoxal fosfato <==> α-cetoácido (1) + enzima-piridoxamina fosfato
La segunda parte de la reacción se desarrolla de modo diametralmente opuesto: un α-cetoácido se enlaza a la piridoxamina fosfato y sucesivamente se aparta un nuevo aminoácido y se regenera el piridoxal fosfato.
α-cetoácido (2) + enzima-piridoxamina fosfato <==> aminoácido (2) + enzima-piridoxal-fosfato