Transaminierung – Bedeutung & Funktion im Stoffwechsel
Die Transaminierung ist eine biochemische Reaktion, bei der Aminogruppen zwischen Aminosäuren und Ketoasäuren übertragen werden. Sie ist zentral für den Stoffwechsel der Aminosäuren.
Wissenswertes über "Transaminierung"
Die Transaminierung ist eine biochemische Reaktion, bei der Aminogruppen zwischen Aminosäuren und Ketoasäuren übertragen werden. Sie ist zentral für den Stoffwechsel der Aminosäuren.
Was ist Transaminierung?
Die Transaminierung (auch Aminotransferreaktion genannt) ist ein grundlegender biochemischer Prozess im menschlichen Stoffwechsel. Dabei wird eine Aminogruppe (-NH2) von einer Aminosäure auf eine Ketoasäure (auch α-Ketoasäure genannt) übertragen. Durch diese Reaktion entsteht eine neue Aminosäure, während die ursprüngliche Aminosäure in eine Ketoasäure umgewandelt wird. Die Transaminierung ist umkehrbar und läuft ohne Verlust von Stickstoff ab.
Wirkmechanismus
Die Transaminierung wird durch Enzyme katalysiert, die als Transaminasen oder Aminotransferasen bezeichnet werden. Diese Enzyme benötigen Pyridoxalphosphat (PLP), eine aktive Form von Vitamin B6, als Coenzym. Der Mechanismus läuft in zwei Schritten ab:
- Schritt 1: Die Aminogruppe der Ausgangs-Aminosäure wird auf das PLP übertragen, wodurch Pyridoxaminphosphat (PMP) und eine Ketoasäure entstehen.
- Schritt 2: Die Aminogruppe wird vom PMP auf eine zweite Ketoasäure übertragen, wodurch eine neue Aminosäure und regeneriertes PLP entstehen.
Die häufigste Akzeptorsäure bei der Transaminierung ist α-Ketoglutarat (auch 2-Oxoglutarat genannt), das dabei zu Glutamat umgewandelt wird. Glutamat fungiert dadurch als zentrales Sammelbecken für Aminogruppen im Stoffwechsel.
Wichtige Transaminasen
Zwei klinisch besonders bedeutsame Transaminasen sind:
- Aspartat-Aminotransferase (AST, auch GOT): Katalysiert die Übertragung der Aminogruppe von Aspartat auf α-Ketoglutarat. Sie kommt vor allem in der Leber, im Herzmuskel und in der Skelettmuskulatur vor.
- Alanin-Aminotransferase (ALT, auch GPT): Katalysiert die Übertragung der Aminogruppe von Alanin auf α-Ketoglutarat. Sie ist hauptsächlich in der Leber aktiv und gilt als spezifischer Marker für Leberzellschäden.
Biologische Bedeutung
Die Transaminierung erfüllt im menschlichen Körper mehrere wichtige Funktionen:
- Aminosäuresynthese: Der Körper kann nicht-essentielle Aminosäuren selbst herstellen, indem Aminogruppen auf geeignete Ketoasäuren übertragen werden.
- Aminosäureabbau: überschüssige Aminosäuren können abgebaut werden, indem ihre Aminogruppen auf α-Ketoglutarat übertragen und anschließend über den Harnstoffzyklus ausgeschieden werden.
- Energiegewinnung: Die bei der Transaminierung entstehenden Ketoasäuren können in den Citratszyklus eingeschleust und zur Energieproduktion genutzt werden.
- Gluconeogenese: Ketoasäuren aus der Transaminierung, wie Pyruvat oder Oxalacetat, können zur Neubildung von Glucose verwendet werden.
Klinische Relevanz
Im klinischen Alltag spielen Transaminasen eine wichtige Rolle als Labormarker. Erhöhte Werte von ALT und AST im Blut können auf Schäden an der Leber oder anderen Organen hinweisen. Typische Ursachen für erhöhte Transaminasewerte sind:
- Lebererkrankungen wie Hepatitis (Leberentzündung), Leberzirrhose oder Fettleber
- Herzinfarkt (erhöhte AST)
- Medikamenteneinnahme oder Alkoholkonsum
- Intensives körperliches Training (erhöhte AST durch Muskelabbau)
Die Messung dieser Enzymwerte gehört daher zu den Standarduntersuchungen bei der Diagnose von Leber- und Herzerkrankungen.
Quellen
- Berg, J.M., Tymoczko, J.L., Stryer, L. (2018). Biochemie. 8. Auflage. Springer Spektrum, Berlin.
- Lohninger, A. (2016). Transaminierung und Aminosäurestoffwechsel. In: Biochemie des Menschen. Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
- World Health Organization (WHO). Laboratory reference ranges for liver function tests. Verfügbar unter: https://www.who.int
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