Overview
아미노산은 단백질을 구성하는 기본 단위 역할에 그치지 않고, 다양한 대사 경로를 통해 체내 항상성과 생리 기능을 조절하는 고활성 생체분자 및 특수 화합물의 전구체로 대사될 수 있다.
카테콜아민류 및 갑상선 호르몬: 방향족 아미노산인 L-티로신(L-Tyrosine)은 신경전달물질 및 호르몬 합성의 핵심 출발점이며, 티로신 수산화효소에 의해 L-DOPA로 전환된 후, 도파민(Dopamine), 노르에피네프린, 에피네프린이 순차적으로 합성되어 교감신경계 활성화를 매개한다. 또한, 티로신 골격은 요오드화 과정을 거쳐 갑상선 호르몬(T3, T4)의 모체가 된다.
생체 아민류: L-트립토판(L-Tryptophan)은 수산화 및 탈카복실화 반응을 통해 감정과 수면을 조절하는 세로토닌(Serotonin) 및 멜라토닌(Melatonin)으로 대사되고, L-글루탐산은 탈카복실화되어 중추신경계의 주요 억제성 신경전달물질인 GABA를 생성하며, L-히스티딘은 면역 및 알레르기 반응을 매개하는 히스타민(Histamine)으로 전환된다.
가스성 신호전달물질 및 에너지 저장원: L-아르지닌(L-Arginine)은 일산화질소 합성효소(NOS)의 기질로 작용하여 혈관 확장 및 세포 신호전달을 담당하는 일산화질소(NO)를 생성하고, 아울러 아르지닌은 글리신, 메티오닌과 함께 근육 내 고에너지 저장체인 크레아틴 인산(Phosphocreatine)의 골격을 형성한다.
Key Step
· L-Tyrosine + Tetrahydrobiopterin + O2
Tyrosine hydroxylase
L-DOPA + Dihydrobiopterin + H2O
· L-Glutamate
Glutamate decarboxylase
γ-Aminobutyrate(GABA)+ CO2
· L-Arginine + O2 + NADPH + H+
Nitric oxide synthase(NOS)
L-Citrulline + NO + NADP+