Глутаминовая кислота
Глутаминовая кислота (сокращённо Глу, Glu), или α-аминоглутаровая кислота, — одна из важнейших заменимых аминокислот. Она входит в состав практически всех природных белков, а также других биологически активных веществ, таких как глутатион, фолиевая кислота и фосфатиды.
В свободном виде глутаминовая кислота присутствует во всех тканях живых организмов и занимает центральное место в азотистом обмене. Совокупность обратимых ферментативных реакций переноса аминогрупп (переаминирование) происходит в системе:
глутаминовая кислота
α-кетоглутаровая кислота
Через эту систему процессы переаминирования связаны с циклом трикарбоновых кислот (циклом Кребса).
Биосинтез глутаминовой кислоты путём прямого аминирования α-кетоглутаровой кислоты с участием специфических ферментов является главным путём ассимиляции аммиака у многих организмов.
Функции в метаболизме
- Глутаминовая кислота служит донором аминогруппы в реакциях переаминирования α-кетокислот, участвуя таким образом в биосинтезе многих заменимых аминокислот.
- Обратная реакция переаминирования с образованием глутаминовой кислоты связана с начальной стадией распада аминокислот.
- Путем переаминирования с оксалоацетатом из глутаминовой кислоты образуется аспартат, который связан с биосинтезом пуринов.
- Углеродный скелет глутаминовой кислоты служит основой для биосинтеза пролина и орнитина.
Роль в нервной системе
В клетках центральной нервной системы (ЦНС) глутаминовая кислота выполняет несколько ключевых функций:
- Участвует в переносе ионов калия (K⁺).
- Обезвреживает аммиак, связывая его в глутамин.
- С помощью фермента декарбоксилазы превращается в γ-аминомасляную кислоту (ГАМК). Вместе с ГАМК глутаминовая кислота выполняет функции важнейшего нейромедиатора в ЦНС.
D-глутаминовая кислота (оптический изомер) входит в состав муреина — пептидогликана клеточных стенок некоторых бактерий.