Oxidative Deamination

아미노산 이화과정(catabolism) 중 대부분의 아미노기로부터 유래한 질소는 간세포에서 글루탐산(Glutamate) 형태로 수집되는데, 이렇게 모인 아미노기를 최종적으로 분리하여 처리하는 핵심 대사 경로가 바로 간세포의 미토콘드리아 기질 내에서 진행되는 산화적 탈아미노반응(Oxidative Deamination)이다.

미토콘드리아 기질로 유입된 L-글루탐산은 글루탐산 탈수소효소(Glutamate dehydrogenase)의 촉매 작용을 받는데, 글루탐산의 α-탄소가 산화되면서 전자가 전이되고, 중간체인 α-이민노글루타르산(α-iminoglutarate)이 형성되며, 생성된 이민 중간체는 물과 반응하여 빠르게 가수분해된다. 이 과정에서 아미노기가 유독한 암모니아(-NH4+ )형태로 완전히 떨어져 나오며, 탄소 골격은 α-케토글루타르산(α-ketoglutarate)으로 재생성된다. 재생성된 탄소 골격은 세포 내 에너지 상태에 따라 시트르산 회로(TCA cycle)로 진입하여 에너지를 생산하거나 다시 아미노기 전이반응의 수용체로 재활용 될 수 있다. 분리된 독성 암모니아는 동일한 미토콘드리아 기질에서 시작되는 요소 회로(Urea cycle)를 통해 신속하게 무독성의 요소(Urea)로 전환된 후 배설된다.